5 svar
224 visningar
Moni1 721
Postad: 26 okt 2021 12:45

Skriva matris i ett annat bas

Hej, jag förstår inte det som görs i exemplet kan någon förklara för mig 

DamnEazy 4 – Fd. Medlem
Postad: 26 okt 2021 16:33 Redigerad: 26 okt 2021 16:34

Om jag ska ta ett konkret exempel så låter jag (e1, e2) vara en bas i planet. 

 

Antag att u = (2,3) i denna bas. Vilket betyder att u = 2e1 + 3e2.

 

Om vi då skaffar en annan bas f1=(1,1) och f2 = (-1, 2). Vi kan använda dessa som bas eftersom det inte finns ett tal λså att f2 = λf1. Därför kan vi använda f1 och f2 som bas.

Vektorn u får då andra koordinater (y1, y2)

 

Därför kan man skriva om vektorn u till följande:

 

u = y1 * f1 + y2 * f2 = y1(e1 + e2) + y2(-e1 * 2e2)

u = (y1-y2)e1 + (y1+2y2)e2

 

Du får därmed ett koordinatsystem för den angivna basen du söker.

 

y1 - y2 =2

y1 + 2y2 = 3

 

Därefter löser du ut y1 och y2.

 

u = y1f1 + y2f2 = 7/3 * f1 + 1/3 * f2

 

dvs att vi har u = (7/3, 1/3) i basen (f1, f2)

edit: bas i (planet)

Moni1 721
Postad: 26 okt 2021 20:37

Hej, och tack så jättemycket, 

men jag undrar på hur får vi att f1=(e1+e2) och f2

DamnEazy 4 – Fd. Medlem
Postad: 27 okt 2021 07:23
suad skrev:

Hej, och tack så jättemycket, 

men jag undrar på hur får vi att f1=(e1+e2) och f2

Hej! Mycket bra fråga!

 

Eftersom f1 = (e1 + e2) är på grund av att i grund och botten så är f1 = (1, 1). I ursprungsbasen (alltså (e1, e2)) så blir därför f1 = (e1 + e2). Eftersom f2 är sagt till att bli (-1, 2) så skrivs den också i ursprungsbasen. f2 = (-e1, 2e2).

 

Man kan generellt beskriva det att man använder en nygiven bas med hjälp av ursprungsbasen.

Vektorerna f1 och f2 har ju entydigt bestämda koordinater i basen (e1, e2). I förra exemplet var f1 = (1, 1) och f2 = (-1, 2). Här sätter vi f1 = (a11, a12) och f2 = (a21, a22), vilket betyder att 

 

f1 = a11e+ a12e2 och f2 = a21e1 + a22e2

 

Vi får nu att vektorn u = y1f1 + y2f2 = y1(a11e1 + a12e2) + y2(a21e1 + a22e2) = (a11y1 + a21y2)e1 + (a12y1 + a22y2)e2.

 

Eftersom vi också har u = x1e1 + x2e2, måste därmed 

 

x1=a11 y1+ a21 y2x2=a12 y2 + a22 y2 x1x2 = a11a21a12a22y1y2

 

där

X =x1x2, T =a11a21a12a22 och Y =y1y2

 

Notera dock att kolonnerna hos matrisen T verkligen blir desamma som koordinaterna för vektorerna f1 = (a11, a12) och f2 = (a21, a22) i basen (e1, e2)

Matrisekvationen ovanför kan skrivas som X = TY ,men den uttrycker de "gamla" koordinaterna (som ges av X) med hjälp av de "nya" (som ges av Y). X = TY kan även skrivas Y =T-1X(Om matrisen T är inverterbar), och då får det vi önskar: de nya koordinaterna uttryckta med hjälp av de gamla.

 

Vi sammanfattar:

  • Låt vara (e1, e2) en bas för planet.
  • Låt (f1, f2) vara en ny bas för planet. Bilda en matris T genom att som dess kolonner välja koordinaterna för i tur och ordning f1 och f2, uttryckta i basen (e1, e2).
  • Låt u vara en godtycklig vektor i planet. Låt X vara den kolonnmatris vars element utgörs av koordinaterna för u i den gamla basen (e1, e2)
  • Om Y är den kolonnmatris, vars element utgörs av koordinaterna för u i den nya basen (f1, f2), så gäller X = TY.

Om matrisen T är inverterbar, så får vi de nya koordinaterna uttryckta med hjälp av de gamla, med hjälp av formeln Y =T-1X

 

Hoppas att detta hjälper! :)

Moni1 721
Postad: 27 okt 2021 13:38

hej, och tack så mycket

men jag ändå vet inte hur jag beräknar koordinaterna för f1, f2 i basen e1, e2. och det som jag vet är att jag ska sätta ett ekvationssystem för att få fram dessa koordinater. 

så kan du hjälpa mig att sätta det här ekvationssystemet. 

tack på förhand 

DamnEazy 4 – Fd. Medlem
Postad: 15 nov 2021 10:04

Som tidigare sagt så kan man skriva ekvationen i matrisform som  X = TY som kan bli ett ekvationssystem. Därefter löser du ut dem "nya" koordinaterna Y genom att invertera T.

Svara
Close