τ : P (V ) P (W ), [v] [T (v)] boyutlu altuzayları 1 boyutlu altuzaylara götürmekle kalmaz, k boyutlu altuzayları

Benzer belgeler
Ders 8: Konikler - Doğrularla kesişim

Ders 2: RP 1 ve RP 2 - Reel izdüşümsel doğru ve

1. Bir noktadan bir noktaya bir doğru çizilebilir (ve bu doğru tektir). 2. Bir doğru içinde bir doğru parçası (tek bir biçimde) genişletilebilir.

Ders 9: Bézout teoremi

Ders 10: Düzlemde cebirsel eğriler

1 Vektör Uzayları 2. Lineer Cebir. David Pierce. Matematik Bölümü, MSGSÜ mat.msgsu.edu.tr/~dpierce/

Lineer Dönüşümler ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv.Dr. Nevin ORHUN

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

x 2i + A)( 1 yj 2 + B) u (v + B), y 1

LİNEER CEBİR ve MÜHENDİSLİK UYGULAMALARI (MEH111) Dersi Final Sınavı 1.Ö

Ders 7: Konikler - Tanım

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

sonlu altörtüsü varsa bu topolojik uzaya tıkız diyoruz.

9.Konu Lineer bağımsızlık, taban, boyut Germe. 9.1.Tanım: V vektör uzayının her bir elemanı

İç-Çarpım Uzayları ÜNİTE. Amaçlar. İçindekiler. Yazar Öğr. Grv. Dr. Nevin ORHUN

1. Metrik Uzaylar ve Topolojisi

VEKTÖR UZAYLARI 1.GİRİŞ

8. HOMOMORFİZMALAR VE İZOMORFİZMALAR

Lineer Denklem Sistemleri

Cebir 1. MIT Açık Ders Malzemeleri

BÖLÜM 1 1- KOMPLEKS (KARMAŞIK) SAYILAR 1-1 KARMAŞIK SAYILAR VE ÖZELLİKLERİ

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

1.4 Tam Metrik Uzay ve Tamlaması

ÖZDEĞERLER- ÖZVEKTÖRLER

7. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 17, 2016

6. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 16, 2016

SORU 1: Herbir A R kümesi için A G ve λ (A) = λ (G) olacak şekilde. ÇÖZÜM 1: B sayılabilir bir küme olsun. Bu durumda λ (B) = 0 gerçeklenir.

8.Konu Vektör uzayları, Alt Uzaylar

0.1 Küme Cebri. Teorem 1 A ve B iki küme olmak üzere i) (A B) c = A c B c ii) (A B) c = A c B c

Üç Boyutlu Uzayda Koordinat sistemi

Ders 2: Manifold, kritik noktaları ve indisleri

Hamel Taban ve Boyut Teoremi

7. BÖLÜM İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI İÇ ÇARPIM UZAYLARI .= Genel: Vektörler bölümünde vektörel iç çarpım;

ANADOLU ÜNİVERSİTESİ AÇIKÖĞRETİM FAKÜLTESİ İLKÖĞRETİM ÖĞRETMENLİĞİ LİSANS TAMAMLAMA PROGRAMI. Lineer. Cebir. Ünite

10. DİREKT ÇARPIMLAR

GEOMETRİ. Tüm geometrik şekiller, elemanları noktalar olan kümeler olduğundan, biz de noktadan başlayarak gezimize çıkalım.

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Doğrusal Olmayan Devreler, Sistemler ve Kaos

Lecture 2. Mahir Bilen Can. Mayıs 10, 2016

4. BÖLÜM DOĞRUSAL DENKLEM SİSTEMLERİ

ÖABT Lineer Cebir KONU TESTİ Matris Cebiri

1.DERECEDEN DENKLEMLER. (Bu belgenin güncellenmiş halini bu adresten indirebilirsiniz)

Soru Toplam Puanlama Alınan Puan

Şimdi de [ ] vektörünün ile gösterilen boyu veya büyüklüğü Pisagor. teoreminini iki kere kullanarak

11. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 23, 2016

KONU 4: DOĞRUSAL PROGRAMLAMA MODELİ İÇİN ÇÖZÜM YÖNTEMLERİ I

13.Konu Reel sayılar

10. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 20, Yarıbasit bir Lie cebirinin yapısını analiz etmeye devam ediyoruz. hatırlayınız:

Parametrik doğru denklemleri 1

Kuantum Grupları. Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Ankara. Münevver Çelik. Feza Gürsey Enstitüsü, İstanbul 10 Şubat, 2010

Grassmann Uzaylarının Geometrisi

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

Bu kısımda işlem adı verilen özel bir fonksiyon çeşidini ve işlemlerin önemli özelliklerini inceleyeceğiz.

Tanımlar, Geometrik ve Matemetiksel Temeller. Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. JDF329 Fotogrametri I Ders Notu

Math 103 Lineer Cebir Dersi Final Sınavı

Özdeğer ve Özvektörler

1. Fonksiyonlar Artan, Azalan ve Sabit Fonksiyon Alıştırmalar Çift ve Tek Fonksiyon

Lineer Cebir. Doç. Dr. Niyazi ŞAHİN TOBB. İçerik: 1.1. Lineer Denklemlerin Tanımı 1.2. Lineer Denklem Sistemleri 1.3. Matrisler

Nokta uzayda bir konumu belirtir. Noktanın 0 boyutlu olduğu kabul edilir. Herhangi bir büyüklüğü yoktur.

{ x,y x y + 19 = 0, x, y R} = 3 tir. = sonlu kümesinin 32 tane alt kümesinde

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

Contents. Bu notlar Feza Gürsey Enstitüsü nde düzenlenen Grup/Temsil kuramından kesitler başlıklı programda verdiğim dersin notlarıdır.

x 1,x 2,,x n ler bilinmeyenler olmak üzere, doğrusal denklemlerin oluşturduğu;

30 NİSAN-14 MAYIS ZEYNEP KAYAR. 1) L : R 3 R 2, L(x 1, x 2, x 3 ) = ( 3x 1 + 2x 3 4x 2, 2x 1 + x 2 3x 3 )

3. Ders. Mahir Bilen Can. Mayıs 11, Önceki Dersteki Sorular ile İlgili Açıklamalar

8. HOMOMORFİZMALAR VE İZOMORFİZMALAR

İÇİNDEKİLER. Ön Söz...2. Noktanın Analitik İncelenmesi...3. Doğrunun Analitiği Analitik Düzlemde Simetri...25

1.4. KISMİ SIRALAMA VE DENKLİK BAĞINTILARI

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

. [ ] vektörünü S deki vektörlerin bir lineer

Doğrusal Olmayan Devreler, Sistemler ve Kaos

Örnek...1 : Şekildek i kare piramitte paralel, a yk ır ı k esişen doğru parçalar ına örnek ler verini z. UZAYIN ANALİTİĞİ UZAY

KUADRATİK FORM. Tanım: Kuadratik Form. Bir q(x 1,x 2,,x n ) fonksiyonu

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

ÖRNEKLER-VEKTÖR UZAYLARI 1. Çözüm: w=k 1 u+k 2 v olmalıdır.

13. Ders. Mahir Bilen Can. Mayı 25, : α nın eş-kökü

İç bükey Dış bükey çokgen

MAT355 Kompleks Fonksiyonlar Teorisi I Hafta 3

ii) S 2LW 2WH 2LW 2WH S 2WH 2LW S 3( x 1) 5( x 2) 5 3x 3 5x x Maliye Bölümü EKON 103 Matematik I / Mart 2018 Proje 2 CEVAPLAR C.1) C.

f fonksiyonuna bir üç değişkenli fonksiyon adı verilir. Daha çok değişkenli fonksiyonlar benzer şekilde tanımlanır.

Temel Kavramlar. (r) Sıfırdan farklı kompleks sayılar kümesi: C. (i) Rasyonel sayılar kümesi: Q = { a b

Sivas Fen Lisesi Ortaokul 2. Matematik Olimpiyatı Sınavı A A) 55 B) 50 C) 45 D) 40 E) 35

MIT Açık Ders Malzemeleri Bu materyallerden alıntı yapmak veya Kullanım Koşulları hakkında bilgi almak için

T I M U R K A R A Ç AY - H AY D A R E Ş C A L C U L U S S E Ç K I N YAY I N C I L I K A N K A R A

8.Konu Sonlu ve sonsuz kümeler, Doğal sayılar

Alıştırmalara yanıtlar

1. GRUPLAR. c (Birleşme özelliği) sağlanır. 2) a G için a e e a a olacak şekilde e G (e ye birim eleman denir) vardır.

Modül Teori. Modüller. Prof. Dr. Neşet AYDIN. [01/07] Mart Prof. Dr. Neşet AYDIN (ÇOMÜ - Matematik Bölümü) Modül Teori [01/07] Mart / 50

Cahit Arf Matematik Günleri 10

ab H bulunur. Şu halde önceki önermenin i) koşulu da sağlanır ve H G bulunur.

TASARI GEOMETRİ SINAV SORULARI

Lineer Denklem Sistemleri Kısa Bilgiler ve Alıştırmalar

1. Analitik düzlemde P(-4,3) noktasının eksenlerden ve O başlangıç noktasından uzaklığı kaç birimdir?

Bir özvektörün sıfırdan farklı herhangi bri sabitle çarpımı yine bir özvektördür.

Uzayda iki doğrunun ortak dikme doğrusunun denklemi

ARASINAV SORULARININ ÇÖZÜMLERİ GÜZ DÖNEMİ A A A A A A A

3-1 Koordinat Sistemleri Bir cismin konumunu tanımlamak için bir yönteme gereksinim duyarız. Bu konum tanımlaması koordinat kullanımı ile sağlanır.

6 Devirli Kodlar. 6.1 Temel Tan mlar

1. BÖLÜM DÜZLEM GEOMETRİNİN TEMEL KAVRAMLARI İÇİNDEKİLER

Transkript:

Ders 3: İzdüşümsel dönüşümler V ve W aynı F cismi üzerinde iki vektör uzayı ve T : V W doğrusal bir dönüşüm olsun. Hangi durumlarda T dönüşümü P (V ) den P (W ) ya bir gönderim tanımlar? Bunun için tek sağlanması gereken koşul 1 boyutlu altuzayların 1 boyutlu altuzaylara gitmesi, yani T nin çekirdeğinin 0 olması. Tanım 3. Çekirdeği 0 olmak üzere T : V W doğrusal dönüşümü cinsinden τ : P (V ) P (W ), [v] [T (v)] olarak tanımlanan τ gönderimine izdüşümsel dönüşüm denir. Çekirdeği 0 olan T dönüşümü görüntüsü üzerine izomorfidir. Yalnızca 1 boyutlu altuzayları 1 boyutlu altuzaylara götürmekle kalmaz, k boyutlu altuzayları k boyutlu altuzaylara götürür. Dolayısıyla τ dönüşümü izdüşümsel doğruları izdüşümsel doğrulara, izdüşümsel düzlemleri izdüşümsel düzlemlere götürür. Sav 12. T ve T : V W aynı izdüşümsel dönüşümü tarif etmesi bir λ F için T = λt olmasına denktir. Kanıt. T ve T nün tarif ettiği dönüşümler τ ve τ olsun. Eğer bir v V için τ([v]) = τ ([v]) ise yani [T (v)] = [T (v)] ise v ye bağlı bir λ v F için T (v) = λ v T (v) olmalı. Bu λ v nin v den bağımsız olduğunu gösterirsek işimiz bitiyor. {v 1, v 2,..., v n } kümesi V için bir taban oluştursun. Her bir v i (i = 1,..., n) için T (v i ) = λ i T (v i ) eşitliğini sağlayan λ i F var. Bir v = n v i vektörü alalım. λ v T (v i ) = λ v T (v) = T (v) = T (v i ) = λ i T (v i ) elde ederiz. {T (v i )} n kümesi T (V ) W uzayı için bir taban olduğundan, eşitliğin en sol ve en sağı her bir λ i nin birbirine ve λ v ye eşit olduğunu kanıtlar. Dolayısıyla λ v v den bağımsızdır. Sav 13. τ : P (V ) P (V ) dönüşümü bir doğrunun üç farklı noktasını sabit bırakıyorsa, o doğrunun tüm noktalarını sabit bırakır. 16

Kanıt. τ dönüşümünü tarif eden doğrusal izomorfi T : V V olsun. P (U) doğrusu üzerinde, τ dönüşümünün sabitlediği eşdoğrusal üç nokta [v i ] P (V ), i = 1, 2, 3 verilmiş. Bu durumda T (v i ) = λ i v i, λ i F olmalı. U nun boyutu 2 olduğundan, v 3 = a 1 v 1 + a 2 v 2 eşitliğini sağlayacak a 1, a 2 F vardır. Öyleyse λ 3 a 1 v 1 + λ 3 a 2 v 2 = λ 3 v 3 = T (v 3 ) = T (a 1 v 1 + a 2 v 2 ) = a 1 T (v 1 ) + a 2 T (v 2 ) = λ 1 a 1 v 1 + λ 2 a 2 v 2 olduğundan sol ve sağ taraflardan λ 3 = λ 1 ve λ 3 = λ 2 sonucu çıkar. Dolayısıyla herhangi v P (U) için v = b 1 v 1 + b 2 v 2 eşitliğini sağlayan b 1, b 2 F alınırsa τ([v]) = [T (v)] = [λ 1 b 1 v 1 + λ 2 b 2 v 2 ] = [λ 1 (b 1 v 1 + b 2 v 2 )] = [v] olur. Alıştırma 13. P (V ) = {[x : y : z] x, y, z F} düzleminde gelişigüzel bir l doğrusu alalım. P (V ) nin öyle bir dönüşümünü inşa edin ki l doğrusu {z = 0} doğrusuna gitsin. Bunu gösterdiğinizde, artık düzlemde herhangi bir doğruyu sonsuzdaki doğru olarak alıp onun dışındaki noktaları bir yama olarak düşünmek konusunda endişe kalmayacak. Alıştırma 14. V nin bir izomorfisince tarif edilen izdüşümsel dönüşümün P (V ) nin bir homeomorfisi olduğunu gösterin. 3.1 Möbius dönüşümleri Alıştırma 11 de kompleks izdüşümsel doğru CP 1 in S 2 ye homeomorf olduğunu görmüştük. CP 1 = R 2 CP 0 ve CP 0 bir tek nokta olduğuna göre buna inanmak kolay. Bu bölümde CP 1 in R 2 ye homoemorf o büyük parçasını C olarak ve tüm CP 1 i genişletilmiş C olarak göreceğiz ve C üzerindeki Möbius dönüşümleriyle CP 1 üzerindeki izdüşümsel dönüşümler arasında ilişki kuracağız. CP 1 üzerindeki izdüşümsel dönüşümler, bu dersin başında tanımladığımız üzere, C 2 den kendisine kompleks doğrusal izomorfiler (özdönüşümler). Yani C 2 nin özdönüşümlerini standart tabanında matris olarak ifade edersek, tüm özdönüşümler kümesini { [ a b c d ] } a, b, c, d C, ad bc 0 17

diye yazabiliriz. Böylece herhangi bir [x : y] noktasını bir CP 1 dönüşümü [ax+ by : cx + dy] noktasına götürür. Diyelim y 0 olsun. Bu durumda [z : 1] = [x/y : 1] = [x : y] noktası [az + b : cz + d] noktasına gider. Yani dönüşüm C CP 1 üzerinde z az+b olarak çalışır. Bu C de Möbius dönüşümünden başka bir şey değil. Eğer cz+d cz + d 0 ise, yani z = d/c değilse her z C, yine C de bir noktaya gider. Eğer cz +d = 0 ise, c = 0 olamayacağından z = d/c C olur ve izdüşümsel dönüşüm [z : 1] noktasını [1 : 0] noktasına, yani sonsuzdaki noktaya götürür. Dönüşüm sonsuzdaki nokta [1 : 0] ı da [a : c] noktasına götürür. c = 0 ise bu nokta [1 : 0] dır; yani c = 0 durumunda sonsuz sonsuza, C kendisine gider. c 0 ise [1 : 0] noktası [a/c : 1] noktasına gider. 3.2 Bir noktadan izdüşüm P (V ) bir izdüşümsel düzlem, P (U) ve P (W ) içinde iki doğru, A P (V ) ne P (U) da ne P (W ) da yer almayan bir nokta olsun. P (U) dan P (W ) ya şöyle bir gönderim tanımlayalım: π A : P (U) P (W ), Q AQ P (W ). Burada AQ, A ve Q dan geçen doğruyu anlatıyor. Bu π A bir izdüşümsel dönüşümdür. Bunu göstermek için π A gönderiminin bir T : U W doğrusal dönüşümünden geldiğini kanıtlamak gerek. Böyle bir T yi U nun taban vektörlerinde tanımlayacağız. {u 1, u 2 } kümesi U nun bir tabanı ve [a] = A olsun. {a, u j } vektörlerinin gerdiği altuzayla W nun kesişimi 1 boyutludur (j = 1, 2). Bu kesişimi geren bir vektör w j olsun. T dönüşümünü, taban vektörlerinde T (u j ) = w j olarak çalışan ve U ya doğrusal olarak genişletilen dönüşüm olarak tanımlayalım. Bu T aradığımız dönüşümdür. Önce, T nin çekirdeği 0 dır çünkü {a, u j} vektörlerinin gerdiği düzlem W ile hep 1 boyutta kesişir. Ayrıca, inşa gereği π A ([u]) = [T (u)] dur. Böylece tarif ettiğimiz π A : P (U) P (W ) dönüşümüne P (V ) de A noktasından izdüşüm ya da A dan perspektif denir. Alıştırma 15. π A : P (U) P (W ) dönüşümünün birebir örten olduğunu gösterin. Özel olarak, RP 2 ya da CP 2 de bir noktadan perspektifin iki doğru arasında bir homeomorfi olduğunu gösterin. 18

Alıştırma 16. Düzlemde iki doğru her zaman bir noktadan perpektiftir, aşikar. Herhangi bir izdüşümsel uzayda iki doğru verildiğinde, öyle birkaç noktadan perspektif bulunabilir ki bu perspektifler dizisi doğrulardan birini diğerine götürür. 3.3 İzdüşümsel geometrinin temel teoremi Bir doğruyu kendisine götüren bir dönüşüm 3 noktayı sabitliyorsa doğrunun her noktasına sabitler (Sav 13). Şimdi daha fazlasını kanıtlayacağız. Bir izdüşümsel dönüşümün kaç noktadaki değerini biliyorsak dönüşümü tam olarak biliyoruz demektir? n boyutlu bir vektör uzayından kalkan bir doğrusal dönüşümün n tane doğrusal bağımsız vektör üzerindeki değeri biliniyorsa dönüşüm tam ve tek olarak biliniyor demektir. Temelde aynı olgu izdüşümsel dönüşümler için de geçerli. Önce doğrusal bağımsızlığın izdüşümsel geometrideki karşılığını tanımlayalım: Tanım 4. P (V ) nin boyutu n ve [v 0 ], [v 1 ],..., [v n+1 ] P (V ) de verilmiş n + 2 tane nokta olsun. Eğer bu noktaların her n+1 tanesini temsil eden v σ(0), v σ(1),..., v σ(n) V vektörleri doğrusal bağımsızsa bu n + 2 noktaya genel konumda denir. Teorem 14. (İzdüşümsel Geometrinin Temel Teoremi) P (V ) ve P (W ) nun boyutu n olmak üzere [v 0 ], [v 1 ],..., [v n+1 ] P (V ) de, [w 0 ], [w 1 ],..., [w n+1 ] P (W ) da genel konumda noktalar olsun. Bu durumda V W, [v i ] [w i ], (i = 0, 1,..., n + 1) koşulunu sağlayan biricik izdüşümsel dönüşüm vardır. Kanıt. {v 1,..., v n+1 } kümesi P (V ) nin bir tabanıdır. Genelliği bozmadan, v 0 = v 1 +...+v n+1 diye kabul edebiliriz. Benzer biçimde w 0 = w 1 +...+w n+1 olsun. T : V W, v i w i, (i = 1,..., n + 1) olarak tanımlanan doğrusal dönüşüm için T (v 0 ) = w 0 olur ve T dönüşümü teoremde istenen çeşit bir dönüşümü tarif eder. Şimdi v i ve w i lerin gerdiği doğrular üzerinde T gibi çalışan her dönüşümün aynı izdüşümsel dönüşümü anlattığını kanıtlamalıyız. Diyelim T dönüşümü de teoremde istenen çeşit bir dönüşümü tarif etsin; yani T (v i ) = λ i w i, λ i F, i = 0,..., n + 1 olsun. Bu durumda λ 0 w 0 = T (v 0 ) = λ 1 w 1 +... + λ n+1 w n+1 19

olduğundan λ 0 w 0 = λ 0 w 1 +... + λ 0 w n+1 = λ 1 w 1 +... + λ n+1 w n+1 elde ederiz. Dolayısıyla λ 0 = λ 1 =... = λ n+1 olmalı. Böylece T = λ 0 T olur; yani T ve T nün anlattığı izdüşümsel dönüşümler aynıdır (Sav 12). Sav 13 bu büyük teoremin bir sonucu olarak görülebilir. Öncelikle, bir doğruda 3 nokta her zaman genel konumdadır. Teoreme göre, bir doğrunun 1 + 2 = 3 noktasını sabitleyen bir dönüşüm tek olmalı. Dolayısıyla birim dönüşüm bunu yapan tek dönüşüm. Alıştırma 17. Bir doğrudan kendisine giden ve doğrunun iki noktasını sabitleyen bir dönüşüm bir tek olmak zorunda değil. Örnek verin. Alıştırma 18. Benzer biçimde, n boyutlu P (V ) den P (W ) ya giden bir dönüşüm T olsun. Temsilcileri doğrusal bağımsız n + 1 nokta verilsin. T nin bu noktaları nereye götürdüğünü bilmek T yi bilmeye yetmez. Gösterin. 20