SamverkanLinalgLIU

Underlag för dugga 1

1A. Låt \displaystyle \boldsymbol{v}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}0\\1\\2\end{pmatrix} . Dela upp vektorn \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}2\\4\\3\end{pmatrix} som en summa \displaystyle \boldsymbol{u}=$\backslash boldsymbol\{u\}\_\{\backslash parallel\backslash boldsymbol\{v\}\}$+\displaystyle \boldsymbol{u}_{\perp\boldsymbol{v}} .

Svaret skall ges i denna ordning.

Svar: \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}0\\2\\4\end{pmatrix}+\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}2\\2\\-1\end{pmatrix}

Kommentarer: Svaret som studenten ska ge skall vara förberett så att han/hon bara behöver skriva in koordinaterna i fyrkanter på rätt plats. Vidare ger vi studenten en instruktion som säger att koordinaterna anges som heltal med ev rationella tal som bråk framför vektorn. Ge plats för detta! I detta exempel så skall svaret alltså ha en faktor 1/1 framför koordinaterna.

1B. Låt \displaystyle \boldsymbol{v}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-1\\2\\-3\end{pmatrix} . Dela upp vektorn \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-2\\3\\-2\end{pmatrix} som en summa \displaystyle \boldsymbol{u}=$\backslash boldsymbol\{u\}\_\{\backslash parallel\backslash boldsymbol\{v\}\}$+\displaystyle \boldsymbol{u}_{\perp\boldsymbol{v}} .

Svaret skall ges i denna ordning.

Svar: \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-1\\2\\-3\end{pmatrix}+\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-1\\1\\1\end{pmatrix}

Kommentarer: Svaret som studenten ska ge skall vara förberett så att han/hon bara behöver skriva in koordinaterna i fyrkanter på rätt plats. Vidare ger vi studenten en instruktion som säger att koordinaterna anges som heltal med ev rationella tal som bråk framför vektorn. Ge plats för detta! I detta exempel så skall svaret alltså ha en faktor 1/1 framför koordinaterna. Rötter skrives som sqrt2 tex

2A. Bestäm alla vektorer som är ortogonala mot vektorerna \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}1\\1\\2\end{pmatrix} och \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}0\\1\\1\end{pmatrix} och har längden 1.

Svar: \displaystyle \pm\underline{\boldsymbol{e}}\frac{1}{\sqrt3}\begin{pmatrix}1\\1\\-1\end{pmatrix}

Kommentarer:Svaret som studenten ska ge skall vara förberett så att han/hon bara behöver skriva in koordinaterna i fyrkanter på rätt plats. Vidare ger vi studenten en instruktion som säger att koordinaterna anges som heltal med ev rationella tal som bråk framför vektorn. Ge plats för detta! Rötter skrives som sqrt2 tex. Vidare ger vi möjlighet för studenten att svara med 4 olika vektorer där i detta fall de rätta svaren skall skrivas in på de två första positionerna och de två följande skall lämnas tomma för rätt svar

2B. Bestäm alla vektorer som är ortogonala mot vektorerna \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}och \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}2\\0\\3\end{pmatrix} och har längden 1.

Svar: \displaystyle \pm\underline{\boldsymbol{e}}\frac{1}{\sqrt{14}}\begin{pmatrix}-3\\1\\2\end{pmatrix}$$

''Kommentarer:Svaret som studenten ska ge skall vara förberett så att han/hon bara behöver skriva in koordinaterna i fyrkanter på rätt plats. Vidare ger vi studenten en instruktion som säger att koordinaterna anges som heltal med ev rationella tal som bråk framför vektorn. Ge plats för detta! Rötter skrives som sqrt2 tex. Vidare ger vi möjlighet för studenten att svara med 4 olika vektorer där i detta fall de rätta svaren skall skrivas in på de två första positionerna och de två följande skall lämnas tomma för rätt svar ''

3A. För vilka t ligger punkterna $(t,1,-2),(t,0,-1),(3,-1,-2)och$\displaystyle (2,-1,-1) i samma plan?

Svar: t=1

3B. För vilka t ligger punkterna \displaystyle (t,-1,2),(t,0,1),(-2,1,1)och \displaystyle (1,0,-1) i samma plan?

Svar: t=-1

4A. För vilka a är vektorerna \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}1\\-2\\a+2\end{pmatrix},\displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}a\\0\\1\end{pmatrix},\displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}1\\a\\0\end{pmatrix} linjärt beroende?

Svar: a=1, a=-1, a=-2

4B. För vilka a är vektorerna \displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}a+1\\-1\\0\end{pmatrix},\displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-1\\a\\-1\end{pmatrix},\displaystyle \underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}-1\\0\\a\end{pmatrix} linjärt beroende?

Svar: a=1, a=-1

5A. Visa först att \displaystyle \left\{\begin{array}{rclclcl}

\boldsymbol{f}_1&=&&&\boldsymbol{e}_2&-&\boldsymbol{e}_3\\ \boldsymbol{f}_2&=&\boldsymbol{e}_1 &- &\boldsymbol{e}_2&+&\boldsymbol{e}_3\\

\boldsymbol{f}_3&=&-\boldsymbol{e}_1&+&\boldsymbol{e}_2&&&\end{array}\right.

är en bas i rummet. Bestäm sedan koordinaterna för \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}2\\2\\2\end{pmatrix} i basen \displaystyle \underline{\boldsymbol{f}}=\{\boldsymbol{f}_1, \boldsymbol{f}_2,\boldsymbol{f}_3\}.

Svar: \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{f}}\begin{pmatrix}4\\6\\4\end{pmatrix}

5B. Visa först att \displaystyle \left\{\begin{array}{rclclcl}

\boldsymbol{f}_1&=&\boldsymbol{e}_1\\ \boldsymbol{f}_2&=&\boldsymbol{e}_1 &+ &\boldsymbol{e}_2\\

\boldsymbol{f}_3&=&\boldsymbol{e}_1&+&\boldsymbol{e}_2&+&\boldsymbol{e}_3&\end{array}\right.

är en bas i rummet. Bestäm sedan koordinaterna för \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{e}}\begin{pmatrix}3\\2\\1\end{pmatrix} i basen \displaystyle \underline{\boldsymbol{f}}=\{\boldsymbol{f}_1, \boldsymbol{f}_2,\boldsymbol{f}_3\}.

Svar: \displaystyle \boldsymbol{u}=\underline{\boldsymbol{f}}\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}