Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Drsná matematika I ­ 5. praktická přednáška Vektory a matice Jan Slovák Masarykova univerzita Fakulta informatiky 22. 3. 2010 Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Plán přednášky 1 Matice 2 Systémy lineárních rovnic 3 Lineární nezávislost Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Příklad 1. Napište matice několika základních afinních transformací R3 (dilatace, symetrie středová, zrcadlení podle přímky nebo roviny, rotace kolem os, využijte násobení matic pro složitější případy). Příklad 2. Najděte příklady matic A rozměru n × n, které splňují Ak = E, kde E je jednotková matice a k je dvě nebo tři. Řešte nad komplexními a reálnými skaláry a nad Z3. Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Plán přednášky 1 Matice 2 Systémy lineárních rovnic 3 Lineární nezávislost Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Příklad 3. Spočtěte inverzní matice k maticím 1 2 2 1 1 2 -1 1 1 , 1 2 4 1 0 1 -1 1 0 . Příklad 4. Použijte výsledky předchozího příkladu k řešení odpovídajících systémů tří rovnic pro tři proměnné s několika různě zvolenými pravými stranami. Co se stane, když inverzní matice neexistuje? (Uvědomte si souvislost s lineární závislostí rovnic.) Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Plán přednášky 1 Matice 2 Systémy lineárních rovnic 3 Lineární nezávislost Matice Systémy lineárních rovnic Lineární nezávislost Příklad 5. Rozhodněte, zda jsou množiny vektorů {(1, 1, 2), (1, 0, 2), (0, 1, 1)} a {(1, 3, 2), (4, 1, 3), (-2, 5, 1)} lineárně nezávislé v R3. Příklad 6. Najděte nejprve matici A, která prostřednictvím násobení zobrazí první množinu vektorů z předchozího příkladu na druhou a to v uvedeném pořadí, poté zkuste totéž v opačném směru (což se nepodaří). Jak je to s řešitelností v závislosti na lineární nezávislosti těchto množin? Uvědomte si, jak vypadá obraz celého prostoru v zobrazení daném maticí A.