Известно, что площадь прямоугольника равна произведению ширины на длину. Пусть: длина прямоугольника - x ширина прямоугольника - y Тогда плошадь прямоугольника равна x*y Получим систему уравнений:
1) x = 2+y 2) x*y - (x+2)*(y-4) = 40
В первом уравнении, длина больше ширины на 2 см. Во втором уравнении, разность площадей равна 40. Раскроем скобки во втором уравнении и приведём подобные члены: x*y - (x*y - 4x + 2y - 8) = 40 x*y - x*y + 4x - 2y + 8 = 40 4x - 2y = 40-8 4x - 2y = 32 (разделим на 2, получим далее) 2x - y = 16
Теперь решим эту систему уравнений:
x = 2+y 2x - y = 16
Подставим x = 2+y во второе уравнение: 2*(2+y) - y = 16 2y + 4 - y = 16 y = 12 (см) - ширина. x = y+2 = 14 (см) - длина.
Выберем в стандартный базис (то есть векторы и ). В выбираем тоже стандартный базис. Образы базисных векторов: . Здесь уже есть два линейно независимых вектора: и , а потому (а базис приведен чуть выше). Теперь ясно какая размерность ядра: . Элементы ядра должны удовлетворять системе . Уже отсюда можно было понять, что размерность ядра равна двум: четыре переменные и два уравнения, ограничивающие их. Тогда положив , получим, например, решение , а для подойдет . Итого два вектора: . Линейная независимость этих векторов гарантирует, что они являются базисом ядра.
Задание 2.
Чтобы показать, что является базисом в достаточно показать, что она линейно независима (достаточно, поскольку вектора два, а размерность равна двум). В нашем случае система состоит из одного вектора и потому не может быть базисом в . Часть 2 решить все-таки не могу, поскольку -- не базис.
Задание 3.
(A)
, , .
(B)
Поскольку размерность равна трем, то для того чтобы показать, что -- базис, достаточно показать, что они линейно независимы. Это легко видеть хотя бы потому, что ранг матрицы равен трем (поскольку ее определитель, равный , ненулевой).
Задание 4.
В нашем случае имеем систему . Количество решений зависит от размерности пространства, которое задает данная система. По сути, можно рассматривать отображение такое, что . Тогда система задает ядро этого отображения, размерность которого в новой интерпретации ищется просто -- точно так же, как мы делали это в первой задаче. Образы базисных векторов: дальше считать не стал, поскольку уже первые два вектора линейно независимы. Значит, размерность образа равна двум, но тогда ядро имеет размерность . Следовательно, ядро как множество бесконечно (было бы конечным только в случае нульмерного ядра). То есть имеем две свободные переменные. Например, систему можно свести к , тогда переменные будут базисными, а -- свободными. Ненулевое решение предъявить просто: Пространство решений есть ядро , а поскольку его размерность два, нам достаточно найти два линейно независимых решений системы. Одно мы уже нашли. Теперь положим и тогда -- решение. Но это два линейно независимых решения, а потому они образуют базис пространства решений.
Задание 5.
1. В нашем случае . Легко видеть, что берутся числа вида , то есть и потому , значит, состоит из тех и только тех чисел, у которых две последние координаты нулевые. Следовательно, является подпространством, потому что это множество замкнуто относительно суммы () и умножения на скаляр.
2. . Несмотря на то что это множество замкнуто относительно суммы, оно не замкнуто относительно умножения на скаляр. В самом деле, например, лежит в множестве, однако -- не лежит. Следовательно, это множество не является подпространством.
3. . Здесь те же причины: лежит в множестве, а -- нет.
Пусть:
длина прямоугольника - x
ширина прямоугольника - y
Тогда плошадь прямоугольника равна x*y
Получим систему уравнений:
1) x = 2+y
2) x*y - (x+2)*(y-4) = 40
В первом уравнении, длина больше ширины на 2 см. Во втором уравнении, разность площадей равна 40.
Раскроем скобки во втором уравнении и приведём подобные члены:
x*y - (x*y - 4x + 2y - 8) = 40
x*y - x*y + 4x - 2y + 8 = 40
4x - 2y = 40-8
4x - 2y = 32 (разделим на 2, получим далее)
2x - y = 16
Теперь решим эту систему уравнений:
x = 2+y
2x - y = 16
Подставим x = 2+y во второе уравнение:
2*(2+y) - y = 16
2y + 4 - y = 16
y = 12 (см) - ширина.
x = y+2 = 14 (см) - длина.
ответ: 14 см, 12 см.
Задание 1.
Выберем в стандартный базис (то есть векторы и ). В выбираем тоже стандартный базис. Образы базисных векторов: . Здесь уже есть два линейно независимых вектора: и , а потому (а базис приведен чуть выше). Теперь ясно какая размерность ядра: . Элементы ядра должны удовлетворять системе . Уже отсюда можно было понять, что размерность ядра равна двум: четыре переменные и два уравнения, ограничивающие их. Тогда положив , получим, например, решение , а для подойдет . Итого два вектора: . Линейная независимость этих векторов гарантирует, что они являются базисом ядра.
Задание 2.
Чтобы показать, что является базисом в достаточно показать, что она линейно независима (достаточно, поскольку вектора два, а размерность равна двум). В нашем случае система состоит из одного вектора и потому не может быть базисом в . Часть 2 решить все-таки не могу, поскольку -- не базис.
Задание 3.
(A)
, , .
(B)
Поскольку размерность равна трем, то для того чтобы показать, что -- базис, достаточно показать, что они линейно независимы. Это легко видеть хотя бы потому, что ранг матрицы равен трем (поскольку ее определитель, равный , ненулевой).
Задание 4.
В нашем случае имеем систему . Количество решений зависит от размерности пространства, которое задает данная система. По сути, можно рассматривать отображение такое, что . Тогда система задает ядро этого отображения, размерность которого в новой интерпретации ищется просто -- точно так же, как мы делали это в первой задаче. Образы базисных векторов: дальше считать не стал, поскольку уже первые два вектора линейно независимы. Значит, размерность образа равна двум, но тогда ядро имеет размерность . Следовательно, ядро как множество бесконечно (было бы конечным только в случае нульмерного ядра). То есть имеем две свободные переменные. Например, систему можно свести к , тогда переменные будут базисными, а -- свободными. Ненулевое решение предъявить просто: Пространство решений есть ядро , а поскольку его размерность два, нам достаточно найти два линейно независимых решений системы. Одно мы уже нашли. Теперь положим и тогда -- решение. Но это два линейно независимых решения, а потому они образуют базис пространства решений.
Задание 5.
1. В нашем случае . Легко видеть, что берутся числа вида , то есть и потому , значит, состоит из тех и только тех чисел, у которых две последние координаты нулевые. Следовательно, является подпространством, потому что это множество замкнуто относительно суммы () и умножения на скаляр.
2. . Несмотря на то что это множество замкнуто относительно суммы, оно не замкнуто относительно умножения на скаляр. В самом деле, например, лежит в множестве, однако -- не лежит. Следовательно, это множество не является подпространством.
3. . Здесь те же причины: лежит в множестве, а -- нет.