logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - uczelnie wyższe » zadanie

Algebra, zadanie nr 4939

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

pm12
postów: 493
2016-11-07 10:56:13

Rozstrzygnąć, czy następujące funkcje: x, sinx, cosx są liniowo niezależne.


tumor
postów: 8070
2016-11-07 13:21:00

Można dość łatwo sprawdzić (na kilku przykładowych wartościach), że żadna z tych trzech funkcji nie jest kombinacją liniową dwóch pozostałych. No na przykład gdyby

$sinx=a*x+b*cosx$
to podstawiając łatwe do liczenia $x_1, x_2$ moglibyśmy policzyć a i b.
Jednakże zauważymy, że dla tych wyliczonych a,b wciąż lewa strona nie zawsze będzie równa prawej (czyli funkcja sinx nie jest kombinacją liniową dwóch pozostałych).

Możemy też użyć metody ogólnej sprawdzania liniowej niezależności. Tworzymy macierz: w pierwszym wierszu funkcje, w drugim ich pierwsze pochodne, w trzecim drugie pochodne i tak aż macierz raczy być kwadratowa. Potem jej wyznacznik.

$\left|\begin{matrix} x &sinx &cosx \\
1 & cosx & -sinx\\
0 & -sinx & -cosx \end{matrix}\right|=
-xcos^2x-sinxcosx+sinxcosx-xsin^2x=-x$
Wyznacznikiem tej macierzy jest funkcja (tu g(x)=x). Jeśli ta funkcja nie jest równa 0 (czyli nie jest funkcją stałą o wartości 0 dla każdego x) to układ funkcji jest liniowo niezależny.




pm12
postów: 493
2016-11-07 16:44:06

Jeżeli ten wyznacznik jest równy zero, to nasz uklad nie jest liniowo niezależny, prawda ? Bo wtedy można dobrac niezerowa trójkę współczynników dającą w wyniku zero. Dobrze myślę ?

Wiadomość była modyfikowana 2016-11-07 16:45:34 przez pm12

pm12
postów: 493
2016-11-07 17:00:21

Czyli w ogólności, dla dowolnego x rzeczywistego, te funkcje nie są liniowo niezależne ?

Wiadomość była modyfikowana 2016-11-07 17:01:42 przez pm12

tumor
postów: 8070
2016-11-07 17:14:00

Nie sprawdzamy niezależności liczb (wartości funkcji dla konkretnego x są liczbami).
Sprawdzamy, czy niezależne są funkcje (są, jeśli żadna nie jest kombinacją liniową skończonej ilości pozostałych).
Albo któraś jest, albo żadna nie jest. Odróżniaj, kiedy wykonujemy działania czy porównujemy elementy w przestrzeni liczb, a kiedy w przestrzeni funkcji.

Wiadomość była modyfikowana 2016-11-07 17:21:09 przez tumor
strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj