Slaskövning7

SamverkanLinalgLIU

(Skillnad mellan versioner)
Hoppa till: navigering, sök
Rad 225: Rad 225:
|}
|}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar till U 7.15|Tips och lösning till a)|Tips och lösning till U 7.15a|Tips och lösning till b)|Tips och lösning till U 7.15b}}
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar till U 7.15|Tips och lösning till a)|Tips och lösning till U 7.15a|Tips och lösning till b)|Tips och lösning till U 7.15b}}
 +
 +
 +
<div class="ovning">
 +
===Övning 7.16===
 +
Visa att om <math>A</math> är en symmetrisk matris så är <math>B^tAB</math> symmetrisk för varje matris <math>B</math> för vilken produkterna gäller.
 +
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar till U 7.16|Tips och lösning|Tips och lösning till U 7.16}}
 +
 +
 +
 +
<div class="ovning">
 +
===Övning 7.17===
 +
En kvadratisk matris <math>A</math> kallas '''Skevsymmetrisk''' om <math>A^t=-A</math>.
 +
 +
a) Visa att diagonalelementen i en skevsymmetrisk matris är alla 0.
 +
 +
b) Visa att om <math>A</math> och <math>B<math> är båda <math>n\times n</math> skevsymmetriska matriser så är även <math>A+B</math> en skevsymmetrisk matris.
 +
 +
c) Visa att om <math>A</math> är kvadratisk så är <math>A-A^t</math> skevsymmetrisk.
 +
 +
d) Visa att varje kvadratisk matris kan delas upp i en summa av en symmtrisk och en skevsymmetrisk matris.
 +
 +
 +
</div>{{#NAVCONTENT:Svar|Svar till U 7.17|Tips och lösning till a)|Tips och lösning till U 7.17a|Tips och lösning till b)|Tips och lösning till U 7.17b|Tips och lösning till c)|Tips och lösning till U 7.17c|Tips och lösning till d)|Tips och lösning till U 7.17d}}

Versionen från 28 augusti 2010 kl. 14.09

Innehåll

Övning 7.1

Bestäm typerna av följande matriser:

\displaystyle A=\left(\begin{array}{rr}1&3\\0&1\\2&4\end{array}\right),\quad B=\left(\begin{array}{rrr}2&5&9\\3&1&2\end{array}\right),\quad C=\left(\begin{array}{rrr}1&2&7\\-1&4&3\\-1&-1&-1\end{array}\right),\quad D=\left(\begin{array}{rrr}1\\3\\4\end{array}\right),\quad F=(0\ 2\ 3).

Beräkna också följande matriser om de är definierade

a) \displaystyle AB b) \displaystyle BA c) \displaystyle AC
d) \displaystyle CD e) \displaystyle DF f) \displaystyle FD


Övning 7.2

Bestäm en \displaystyle 2\times2 matris som kommuterar och en som inte kommuterar med \displaystyle \left(\begin{array}{rr}1&2\\4&7\end{array}\right).


Övning 7.3

Bestäm alla matriser som kommuterar med \displaystyle \left(\begin{array}{rr}2&1\\3&2\end{array}\right).


Övning 7.4

Bestäm \displaystyle A^n där \displaystyle n är ett positivt heltal om

a) \displaystyle A=\begin{pmatrix}3&0\\0&2\end{pmatrix} b) \displaystyle A=\begin{pmatrix}1&2\\0&1\end{pmatrix}


Övning 7.5

Bestäm en \displaystyle 2\times2 matris \displaystyle A sådan att \displaystyle A^2=B om

a) \displaystyle A=\begin{pmatrix}9&0\\0&4\end{pmatrix} b) \displaystyle A=\begin{pmatrix}1&-4\\0&1\end{pmatrix}


Övning 7.6

Betrakta matriserna

\displaystyle

A=\left(\begin{array}{rr}1&3\\0&4\\5&6\end{array}\right),\qquad B=\begin{pmatrix}1&2\\{-3}&{-6}\end{pmatrix},\qquad C=\begin{pmatrix}1&2&3\\4&5&6\\7&8&9\end{pmatrix},\qquad D=\begin{pmatrix}321\end{pmatrix}.

Beräkna också följande matriser om de är definierade

a) \displaystyle A^t b) \displaystyle B^t c) \displaystyle C^t
d) \displaystyle D^t e) \displaystyle (AB)^t f) \displaystyle B^tA
g) \displaystyle AA^t h) \displaystyle A^tA i) \displaystyle DD^t
j) \displaystyle D^tD k) \displaystyle CD l) \displaystyle D^tC


Övning 7.7

Avgör vilka av följande matriser som är inverterbara och bestäm inverserna i förekommande fall

a) \displaystyle A=\begin{pmatrix}1&2\\3&5\end{pmatrix} b) \displaystyle B= \begin{pmatrix}1&2\\-3&-6\end{pmatrix} c) \displaystyle C= \begin{pmatrix}1&1&0\\0&1&1\\1&0&1\end{pmatrix}


Övning 7.8

Lös matrisekvationen \displaystyle AXB=C, med

\displaystyle

A=\begin{pmatrix}3&-1\\5&-2\end{pmatrix},\qquad B=\begin{pmatrix}5&6\\7&8\end{pmatrix},\qquad C=\begin{pmatrix}14&16\\9&10\end{pmatrix}.


Övning 7.9

Lös matrisekvationen \displaystyle AX=B, där

\displaystyle

A=\begin{pmatrix}1&2&-3\\3&2&-4\\2&-1&0\end{pmatrix},\qquad B=\begin{pmatrix}1&-3&0\\10&2&7\\10&7&8\end{pmatrix}



Övning 7.10

Lös matrisekvationen \displaystyle XA=B, där

\displaystyle

A=\begin{pmatrix}1&1&-1\\2&1&0\\1&-1&1\end{pmatrix},\qquad B=\left(\begin{array}{rrr}1&{-1}&3\\4&3&2\end{array}\right).


Övning 7.11

Bestäm alla lösningar till matrisekvationen \displaystyle XA=B, där

\displaystyle

A=\left(\begin{array}{rr}2&-4\\-1&3\\1&-2\end{array}\right),\qquad B=\begin{pmatrix}3&{-6}\\{-2}&6\end{pmatrix}.


Övning 7.12

Bestäm alla lösningar till ekvationerna

a) \displaystyle AX=B b) \displaystyle BX=A


Övning 7.13

Bestäm det polynom \displaystyle P(x) av lägst grad, för vilket gäller

\displaystyle

P(-2)=-5,\quad P(-1)=5,\quad P(1)=1,\quad P(2)=-1.


Övning 7.14

Bestäm konstanterna \displaystyle a, \displaystyle b, \displaystyle c och \displaystyle d, så att likheten

\displaystyle

1+2+3+\cdots+n^2=a+bn+cn^2+dn^3

gäller för alla heltal \displaystyle n\geq1.


Övning 7.15

Visa att om \displaystyle A är en kvadratisk matris så är också följande matriser symmetriska.

a) \displaystyle A+A^t b) \displaystyle AA^t


Övning 7.16

Visa att om \displaystyle A är en symmetrisk matris så är \displaystyle B^tAB symmetrisk för varje matris \displaystyle B för vilken produkterna gäller.


Övning 7.17

En kvadratisk matris \displaystyle A kallas Skevsymmetrisk om \displaystyle A^t=-A.

a) Visa att diagonalelementen i en skevsymmetrisk matris är alla 0.

b) Visa att om \displaystyle A och \displaystyle B är båda n\times n skevsymmetriska matriser så är även \displaystyle A+B en skevsymmetrisk matris.

c) Visa att om \displaystyle A är kvadratisk så är \displaystyle A-A^t skevsymmetrisk.

d) Visa att varje kvadratisk matris kan delas upp i en summa av en symmtrisk och en skevsymmetrisk matris.