Endeligdimensionale vektorrum

Relaterede dokumenter
Endeligdimensionale vektorrum

Lineære og multilineære afbildninger

Klassisk Taylors formel

Lineære og multilineære afbildninger

Lineære og multilineære afbildninger

Differentation i vektorrum

Exponentielle familer, ark 2

Lineære normale modeller (1) udkast. 1 Flerdimensionale stokastiske variable

Lidt alment om vektorrum et papir som grundlag for diskussion

Lineær Algebra, TØ, hold MA3

Supplerende note om Hilbertrum og Banachrum

Taylors formel. Kapitel Klassiske sætninger i en dimension

DesignMat Uge 2. Preben Alsholm. Efterår Lineære afbildninger. Preben Alsholm. Lineære afbildninger. Eksempel 2 på lineær.

Differentation i vektorrum

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET.

Lineær Algebra eksamen, noter

Ølopgaver i lineær algebra

standard normalfordelingen på R 2.

Tidligere Eksamensopgaver MM505 Lineær Algebra

Lineær Algebra - Beviser

Sylvesters kriterium. Nej, ikke mit kriterium. Sætning 9. Rasmus Sylvester Bryder

DesignMat Uge 11 Lineære afbildninger

Affine rum. a 1 u 1 + a 2 u 2 + a 3 u 3 = a 1 u 1 + (1 a 1 )( u 2 + a 3. + a 3. u 3 ) 1 a 1. Da a 2

5.3 Konvergens i sandsynlighed Konvergens i sandsynlighed 55. Hvis vi regner den karakteristiske funktion for X, v ud i argumentet 1, fås

GEOMETRI-TØ, UGE 6. . x 1 x 1. = x 1 x 2. x 2. k f

Teoretiske Øvelsesopgaver:

Momenter som deskriptive størrelser. Hvad vi mangler fra onsdag. Momenter for sandsynlighedsmål

Hvad vi mangler fra onsdag. Vi starter med at gennemgå slides fra onsdag.

DesignMat. Preben Alsholm. September Egenværdier og Egenvektorer. Preben Alsholm. Egenværdier og Egenvektorer

Konvergens i L 1 -forstand. Definition af L 1 -seminorm. Topologi i pseudometrisk rum. Seminorm til norm

Note om endelige legemer

4.1 Lineære Transformationer

DesignMat Uge 1 Gensyn med forårets stof

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

Geom2-dispositioner (reeksamen)

Eksamen 2014/2015 Mål- og integralteori

Besvarelser til Lineær Algebra med Anvendelser Ordinær Eksamen 2016

Del II. Den lineære normale model

Lineær Algebra F08, MØ

Oversigt [LA] 11, 12, 13

DesignMat Uge 1 Repetition af forårets stof

1 Sætninger om hovedidealområder (PID) og faktorielle

8 Regulære flader i R 3

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

MATEMATIK 1 LINEÆR ALGEBRA OG DYNAMISKE SYSTEMER 2. september 2008 Oversigt nr. 1

Skriftlig eksamen Vejledende besvarelse MATEMATIK B (MM02)

Oversigt [S] 7.3, 7.4, 7.5, 7.6; [LA] 15, 16, 17

Noter om Komplekse Vektorrum, Funktionsrum og Differentialligninger LinAlg 2004/05-Version af 16. Dec.

Indhold. 5. Vektorrum og matricer Koordinattransformationer

Trykfejlsliste - alle fejl Asymptotisk teori

Forelæsningsnoter til. Lineær Algebra. Niels Vigand Pedersen. Udgivet af. Asmus L. Schmidt. Københavns Universitet Matematisk Afdeling

1 Vektorrum. MATEMATIK 3 LINEÆR ALGEBRA M. ANV. 4. oktober Miniprojekt: Lineær algebra på polynomier

3.1 Baser og dimension

Om første og anden fundamentalform

1.1. n u i v i, (u, v) = i=1

6.1 Reelle Indre Produkter

Program. Statistik og Sandsynlighedsregning 2 Middelværdi og varians. Eksempler fra sidst. Sandsynlighedstæthed og sandsynlighedsmål

Statistik og Sandsynlighedsregning 2

DesignMat Egenværdier og Egenvektorer

Vi indleder med at minde om at ( a) = a gælder i enhver gruppe.

Archimedes Princip. Frank Nasser. 12. april 2011

Histogrammetoden For (x i, y i ) R 2, i = 1,..., n, ser vi på den gennemsnitlige

Lokal estimationsteori

DesignMat Uge 5 Systemer af lineære differentialligninger II

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

NATURVIDENSKABELIG KANDIDATEKSAMEN VED KØBENHAVNS UNIVERSITET. MI 2007 Obligatorisk opgave 4

Deskriptiv teori i flere dimensioner

Eksamen i Lineær Algebra. Første Studieår ved Det Tekniske Fakultet for IT og Design samt Det Ingeniør- og Naturvidenskabelige Fakultet

Oversigt [LA] 10, 11; [S] 9.3

Oversigt [LA] 1, 2, 3, [S] 9.1-3

En martingalversion af CLT

Nøgleord og begreber Ortogonalt komplement Tømrerprincippet. [LA] 13 Ortogonal projektion

DESIGNMAT FORÅR 2012: UGESEDDEL Forberedelse Læs alle opgaverne fra tidligere ugesedler, og læg særlig mærke til dem du har spørgsmål til.

3. Operatorer i Hilbert rum

Kombinant. En kombinant er en afbildning. hvor (Y, K) er endnu et målbart rum. Typisk taler vi om reelle kombinanter, hvor Y = R.

Kursusgang 3 Matrixalgebra Repetition

Histogrammetoden For (x i, y i ) R 2, i = 1,..., n, ser vi på den gennemsnitlige. Histogrammetoden. Histogrammetoden.

DesignMat Kvadratiske matricer, invers matrix, determinant

Asymptotisk testteori

Nøgleord og begreber. Definition 15.1 Den lineære 1. ordens differentialligning er

Landmålingens fejlteori - Repetition - Kontinuerte stokastiske variable - Lektion 3

Module 1: Lineære modeller og lineær algebra

Den todimensionale normalfordeling

Lineær algebra 1. kursusgang

1.1 Legemer. Legemer er talsystemer udstyret med addition og multiplikation, hvor vi kan regner som vi plejer at gøre med de reelle tal.

Affine og konvekse mængder

Teoretisk Statistik, 16. februar Generel teori,repetition

Funktion af flere variable

Hilbert rum. Chapter Indre produkt rum

Reeksamen 2014/2015 Mål- og integralteori

Matroider Majbritt Felleki

z 1 = z 1z 1z 1 z 1 2 = z z2z 1 z 2 2

Sandsynlighedsteori. Sandsynlighedsteori. Sandsynlighedsteori Et eksperiment beskrives af et udfaldsrum udstyret med et. Et Bayesiansk argument

Symmetriske matricer

Lineære Afbildninger. enote Om afbildninger

Kvantitative Metoder 1 - Forår Dagens program

MA TEMA TIK 1 LA, GAMMEL T PENSUM

Modulpakke 3: Lineære Ligningssystemer

Transkript:

Endeligdimensionale vektorrum I det følgende betegner X, Y og Z endeligdimensionale vektorrum Gerne udstyret med en norm, evt et indre produkt Eksempel: En skævt beliggende plan i rummet, X = {v R 3 v, a = 0} Eksempel: Rummet M k af reelle k k matricer p1/16

Lineære afbildninger En afbildning L : X Y er lineær hvis 1) L(x + x ) = Lx + Lx for alle x, x X 2) L(cx) = c Lx for alle x X, c R Eksempel: Lad A være en n n matrix, og betragt afbildningen L : M n M n givet ved LX = AXA T for alle X M n p2/16

Rummet af lineære afbildninger Definition: Systemet af alle lineære afbildninger X Y kaldes Lin(X, Y) Bemærk at Lin(X, Y) selv er et vektorrum, dim Lin(X, Y) = dim X dim Y Gåde: Indse at formlen L A (X) = AXA T for alle X M k definerer en afbildning M k Lin(M k, M k ) når A L A Er denne afbildning lineær? p3/16

Lineære afbildninger og matricer En k m matrix er et rektangulært talskema, A = a 11 a 12 a 1m a 21 a 22 a 2m a k1 a k2 a km En k m matrix A repræsenterer en lineær afbildning L A : R m R k, L A x 1 x 2 x m = a 11 a 12 a 1m a 21 a 22 a 2m a k1 a k2 a km x 1 x 2 x m p4/16

Lineære afbildninger matricer Ethvert element i Lin(R m, R k ) har en matrixrepræsentation Men: En matrix er et dødt talskema En lineær afbildning er levende! Matricer er nyttige til konkrete regninger Matricer er nyttige, når man diskuterer deres visuelle fremtræden: diagonalmatricer, øvre trekantsmatricer, blokmatricer, Læresætning: matricer er et regneteknisk hjælpemiddel, lineære afbildninger er det essentielle p5/16

Det duale rum Det duale rum til X er X = Lin(X, R) Elementerne i X kaldes funktionaler Hvis X har et indre produkt, kan enhver vektor v X gøres en funktional, L v (x) = x, v Sætning Alle funktionaler har denne form Mere præcist, afbildningen X X givet ved v L v er en isomorfi Advarsel Hvis vi skifter indre produkt på X så ændrer det identificeringen mellem X og X p6/16

Adjungerede afbildninger Lad X og Y have indre produkter Sætning Til enhver afbildning L Lin(X, Y) findes en entydigt bestemt adjungeret lineær afbildning L Lin(Y, X), der opfylder at Lx, y = x, L y for alle x, y Bemærk at (L ) = L Vi ser at er en parring (isomorfi) Lin(X, Y) Lin(Y, X) konstrueret ved hjælp af de indre produkter Hvis X = R k og Y = R m har det sædvanlige indre produkt, så vil (L A ) = L A T p7/16

Normer af lineære afbildninger Hvis X og Y er normerede vektorrum, og hvis L : X Y er lineær, sættes L = sup{ Lx x 1} Observation: L < - når rummene er endeligdimensionale Der gælder at Lx L x for alle x X (L er Lipschitz) Lemma: er en norm på Lin(X, Y) (operatornorm) Hvis man skifter norm på X og/eller Y får man en anden operatornorm på Lin(X, Y) p8/16

Bilineære afbildninger En afbildning B : X Y Z er bilineær hvis 1) B(x + x, y) = B(x, y) + B(x, y) for alle x, x X, y Y 2) B(x, y + y ) = B(x, y) + B(x, y ) for alle x X, y, y Y 2) B(cx, dy) = cd B(x, y) for alle x X, y Y, c, d R Gåde: Indse at formlen H A,B (X) = AXB T for alle X M k definerer en bilineær afbildning M k M k Lin(M k, M k ) når (A, B) H A,B p9/16

Bilineær afbildning Eksempel Evalueringsafbildningen ev : Lin(X, Y) X Y, givet ved ev(l, x) = L x for L Lin(X, Y), x X er bilineær p10/16

Rummet af bilineære afbildninger Definition: Systemet af alle bilineære afbildninger X Y Z kaldes Bil(X, Y; Z) Bemærk at Bil(X, Y; Z) selv er et vektorrum, dim Bil(X, Y; Z) = dim X dim Y dim Z Dette rum kan udstyres med en operatornorm: B = sup{ B(x, y) x 1, y 1} p11/16

Bilineære afbildninger lineære afbildninger Bemærk: X Y er et vektorrum En afbildning H : X Y Z kan i princippet være både lineær og bilineær Men hvis den er begge dele, må den være identisk 0: H(x, y) (1) = H(x, 0) + H(0, y) = H(x, 0 y) + H(0 x, y) (2) = 0 H(x, y) + 0 H(x, y) = 0 hvor (1) skyldes linearitet, og (2) bilinearitet p12/16

Bilineære afbildninger og matricer En k m matrix A giver anledning til en bilineær afbildning B A : R k R m R (en bilinearform) ved matrixmultiplikation, B A (x, y) = x T A y for x R k, y R m Alle bilineære afbildninger fra R k R m ind i R kan repræsenteres på denne måde Bilineære afbildninger ind i R l kræver trevejsskemaer for en matrixrepræsentation p13/16

Den naturlige parring Hovedsætning De to vektorrum er isomorfe Lin(X, Lin(Y, Z)) og Bil(X, Y; Z) Isomorfien er givet ved at A Lin(X, Lin(Y, Z)) sendes over i (x, y) A(x)(y) p14/16

Midddelværdi af vektorvariabel Definition Hvis Y : (Ω, F, P) Y er målelig og opfylder at Y dp <, så er Y integrabel og E Y er elementet i Y bestemt ved E Y, v = E Y, v for alle v Y p15/16

Varians af vektorvariabel For y Y og z Z er y z : Y Z R afbildningen y z (y, z ) = y, y z, z for y, y Y, z, z Z Det er let at se at y z er bilineær Og at (y, z) y z er en bilineær afbildning Y Z Bil(Y, Z; R) Definition En stokastisk variabel Y med værdier i Y har 2 moment hvis E Y 2 < I bekræftende fald defineres variansen som bilinearformen V Y = (Y E Y ) (Y E Y ) dp Det er nemt at forstå hvordan V Y virker som bilinearform: V Y (y 1, y 2 ) = Cov ( Y, y 1, Y, y 2 ) p16/16