Không gian Euclide Rn

59 626 5
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp
Không gian Euclide Rn

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chu . o . ng 5 Khˆong gian Euclide R n 5.1 D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`amˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 177 5.2 Co . so . ’ .D - ˆo ’ ico . so . ’ 188 5.3 Khˆong gian vecto . Euclid. Co . so . ’ tru . . c chuˆa ’ n201 5.4 Ph´ep biˆe ´ nd ˆo ’ i tuyˆe ´ nt´ınh .213 5.4.1 D - i . nhngh˜ıa 213 5.4.2 Ma trˆa . ncu ’ aph´epbdtt .213 5.4.3 C´ac ph´ep to´an . . . . . . . . . . . . . . . . 215 5.4.4 Vecto . riˆeng v`a gi´a tri . riˆeng . . . . . . . . . 216 5.1 D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`a mˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 1 ◦ . Gia ’ su . ’ n ∈ N.Tˆa . pho . . pmo . ibˆo . c´o thˆe ’ c´o (x 1 ,x 2 , .,x n )gˆo ` m n sˆo ´ thu . . c (ph´u . c) d u . o . . cgo . il`akhˆong gian thu . . c (ph´u . c) n-chiˆe ` u v`a d u . o . . c 178 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n k´yhiˆe . ul`aR n (C n ). Mˆo ˜ ibˆo . sˆo ´ d´odu . o . . cchı ’ bo . ’ i x =(x 1 ,x 2 , .,x n ) v`a d u . o . . cgo . il`ad iˆe ’ m hay vecto . cu ’ a R n (C n ). C´ac sˆo ´ x 1 , .,x n du . o . . c go . il`ato . ad ˆo . cu ’ adiˆe ’ m (cu ’ a vecto . ) x hay c´ac th`anh phˆa ` ncu ’ a vecto . x. Hai vecto . x =(x 1 , .,x n )v`ay =(y 1 , .,y n )cu ’ a R n du . o . . c xem l`a b˘a ` ng nhau nˆe ´ u c´ac to . ad ˆo . tu . o . ng ´u . ng cu ’ ach´ung b˘a ` ng nhau x i = y i ∀ i = 1,n. C´ac vecto . x =(x 1 , .,x n ), y =(y 1 , .,y n ) c´o thˆe ’ cˆo . ng v´o . i nhau v`a c´o thˆe ’ nhˆan v´o . i c´ac sˆo ´ α,β, . l`a sˆo ´ thu . . cnˆe ´ u khˆong gian d u . o . . cx´et l`a khˆong gian thu . . cv`al`asˆo ´ ph´u . cnˆe ´ u khˆong gian d u . o . . cx´et l`a khˆong gian ph´u . c. Theo d i . nh ngh˜ıa: 1 + tˆo ’ ng cu ’ a vecto . x v`a y l`a vecto . x + y def =(x 1 + y 1 ,x 2 + y 2 , .,x n + y n ). (5.1) 2 + t´ıch cu ’ a vecto . x v´o . isˆo ´ α hay t´ıch sˆo ´ α v´o . i vecto . x l`a vecto . αx = xα def =(αx 1 ,αx 2 , .,αx n ). (5.2) Hai ph´ep to´an 1 + v`a 2 + tho ’ a m˜an c´ac t´ınh chˆa ´ t (tiˆen dˆe ` ) sau dˆay I. x + y = y + x, ∀ x, y ∈ R n (C n ), II. (x + y)+z = x +(y + z) ∀ x, y, z ∈= R n (C n ), III. Tˆo ` nta . i vecto . - khˆong θ =(0, 0, .,0    n ) ∈ R n sao cho x + θ = θ + x = x, IV. Tˆo ` nta . i vecto . d ˆo ´ i −x =(−1)x =(−x 1 ,−x 2 , .,−x n ) sao cho x +(−x)=θ, V. 1 · x = x, 5.1. D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`amˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 179 VI. α(βx)=(αβ)x, α, β ∈ R (C), VII. (α + β)x = αx + βx, VIII. α(x + y)=αx + αy trong d ´o α v`a β l`a c´ac sˆo ´ , c`on x, y ∈ R n (C n ). D - i . nh ngh˜ıa 5.1.1. 1 + Gia ’ su . ’ V l`a tˆa . pho . . p khˆong rˆo ˜ ng t`uy ´y v´o . i c´ac phˆa ` ntu . ’ d u . o . . ck´yhiˆe . ul`ax,y,z, . Tˆa . pho . . p V d u . o . . cgo . i l`a khˆong gian tuyˆe ´ n t´ınh (hay khˆong gian vecto . ) nˆe ´ u ∀ x, y ∈Vx´ac d i . nh du . o . . c phˆa ` n tu . ’ x + y ∈V(go . i l`a tˆo ’ ng cu ’ a x v`a y)v`a∀ α ∈ R (C)v`a∀ x ∈Vx´ac d i . nh du . o . . c phˆa ` ntu . ’ αx ∈V(go . i l`a t´ıch cu ’ asˆo ´ α v´o . i phˆa ` ntu . ’ x) sao cho c´ac tiˆen d ˆe ` I-VIII du . o . . c tho ’ a m˜an. Khˆong gian tuyˆe ´ n t´ınh v´o . i ph´ep nhˆan c´ac phˆa ` ntu . ’ cu ’ an´ov´o . i c´ac sˆo ´ thu . . c (ph´u . c) d u . o . . cgo . i l`a khˆong gian tuyˆe ´ n t´ınh thu . . c (tu . o . ng ´u . ng: ph´u . c). Khˆong gian R n c´o thˆe ’ xem nhu . mˆo . tv´ıdu . vˆe ` khˆong gian tuyˆe ´ n t´ınh, c´ac v´ı du . kh´ac s˜e d u . o . . cx´et vˆe ` sau. V`a trong gi´ao tr`ınh n`ay ta luˆon gia ’ thiˆe ´ tr˘a ` ng c´ac khˆong gian d u . o . . cx´et l`a nh˜u . ng khˆong gian thu . . c. 2 ◦ . Cho hˆe . gˆo ` m m vecto . n-chiˆe ` u x 1 ,x 2 , .,x m . (5.3) Khi d ´o vecto . da . ng y = α 1 x 1 + α 2 x 2 + ···+ α m x m ; α 1 ,α 2 , .,α m ∈ R. d u . o . . cgo . il`atˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ nt´ınh cu ’ a c´ac vecto . d ˜a cho hay vecto . y biˆe ’ u diˆe ˜ n tuyˆe ´ n t´ınh d u . o . . c qua c´ac vecto . (5.3). D - i . nh ngh˜ıa 5.1.2. 1 + Hˆe . vecto . (5.3) d u . o . . cgo . il`ahˆe . d ˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh (d ltt) nˆe ´ ut`u . d ˘a ’ ng th´u . c vecto . λ 1 x 1 + λ 2 x 2 + ···+ λ m x m = θ (5.4) k´eo theo λ 1 = λ 2 = ··· = λ m =0. 180 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n 2 + Hˆe . (5.3) go . il`ahˆe . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh (pttt) nˆe ´ utˆo ` nta . i c´ac sˆo ´ λ 1 ,λ 2 , .,λ m khˆong dˆo ` ng th`o . ib˘a ` ng 0 sao cho d ˘a ’ ng th´u . c (5.4) d u . o . . c tho ’ a m˜an. Sˆo ´ nguyˆen du . o . ng r d u . o . . cgo . il`aha . ng cu ’ ahˆe . vecto . (5.3) nˆe ´ u a) C´o mˆo . ttˆa . pho . . p con gˆo ` m r vecto . cu ’ ahˆe . (5.3) lˆa . p th`anh hˆe . d ltt. b) Mo . itˆa . p con gˆo ` m nhiˆe ` uho . n r vecto . cu ’ ahˆe . (5.3) d ˆe ` u phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. D ˆe ’ t`ım ha . ng cu ’ ahˆe . vecto . ta lˆa . p ma trˆa . n c´ac to . ad ˆo . cu ’ an´o A =       a 11 a 12 . a 1n a 21 a 22 . a 2n . . . . . . . . . . . . a m1 a m2 . a mn       D - i . nh l´y. Ha . ng cu ’ ahˆe . vecto . (5.3) b˘a ` ng ha . ng cu ’ a ma trˆa . n A c´ac to . a d ˆo . cu ’ a n´o. T`u . d ´o, dˆe ’ kˆe ´ t luˆa . nhˆe . vecto . (5.3) d ltt hay pttt ta cˆa ` nlˆa . p ma trˆa . n to . ad ˆo . A cu ’ ach´ung v`a t´ınh r(A): 1) Nˆe ´ u r(A)=m th`ı hˆe . (5.3) d ˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh. 2) Nˆe ´ u r(A)=s<mth`ı hˆe . (5.3) phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. C ´ AC V ´ IDU . V´ı d u . 1. Ch´u . ng minh r˘a ` ng hˆe . vecto . a 1 ,a 2 , .,a m (m>1) phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh khi v`a chı ’ khi ´ıt nhˆa ´ tmˆo . t trong c´ac vecto . cu ’ ahˆe . l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . c`on la . i. Gia ’ i. 1 + Gia ’ su . ’ hˆe . a 1 ,a 2 , .,a m phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Khi d´o tˆo ` nta . i c´ac sˆo ´ α 1 ,α 2 , .,α m khˆong dˆo ` ng th`o . ib˘a ` ng 0 sao cho α 1 a 1 + α 2 a 2 + ···+ α m a m = θ. Gia ’ su . ’ α m = 0. Khi d´o a m = β 1 a 1 + β 2 a 2 + ···+ β m−1 a m−1 ,β i = α i α m 5.1. D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`amˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 181 t´u . cl`aa m biˆe ’ udiˆe ˜ n tuyˆe ´ n t´ınh qua c´ac vecto . c`on la . i. 2 + Ngu . o . . cla . i, ch˘a ’ ng ha . nnˆe ´ u vecto . a m biˆe ’ udiˆe ˜ n tuyˆe ´ n t´ınh qua a 1 ,a 2 , .,a m−1 a m = β 1 a 1 + β 2 a 2 + ···+ β m−1 a m−1 th`ı ta c´o β 1 a 1 + β 2 a 2 + ···+ β m−1 a m−1 +(−1)a m = θ. Do d ´ohˆe . d˜a cho phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh v`ı trong d˘a ’ ng th´u . ctrˆenc´ohˆe . sˆo ´ cu ’ a a m l`a kh´ac 0 (cu . thˆe ’ l`a = −1).  V´ı d u . 2. Ch´u . ng minh r˘a ` ng mo . ihˆe . vecto . c´o ch´u . a vecto . -khˆong l`a hˆe . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Gia ’ i. Vecto . - khˆong luˆon luˆon biˆe ’ udiˆe ˜ nd u . o . . cdu . ´o . ida . ng tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . a 1 ,a 2 , .,a m : θ =0· a 1 +0· a 2 + ···+0· a m Do d´o theo di . nh ngh˜ıa hˆe . θ, a 1 , .,a m phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh (xem v´ı du . 1).  V´ı d u . 3. Ch´u . ng minh r˘a ` ng mo . ihˆe . vecto . c´o ch´u . a hai vecto . b˘a ` ng nhau l`a hˆe . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Gia ’ i. Gia ’ su . ’ trong hˆe . a 1 ,a 2 , .,a n c´o hai vecto . a 1 = a 2 . Khi d´o ta c´o thˆe ’ viˆe ´ t a 1 =1· a 2 +0· a 3 + ···+0· a m t´u . c l`a vecto . a 1 cu ’ ahˆe . c´o thˆe ’ biˆe ’ udiˆe ˜ ndu . ´o . ida . ng tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . c`on la . i. Do d ´o h ˆe . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh (v´ı du . 1).  V´ı d u . 4. Ch´u . ng minh r˘a ` ng nˆe ´ uhˆe . m vecto . a 1 ,a 2 , .,a m dˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh th`ı mo . ihˆe . con cu ’ ahˆe . d ´oc˜ung dˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh. Gia ’ i. D ˆe ’ cho x´ac di . nh ta x´et hˆe . con a 1 ,a 2 , .,a k , k<mv`a ch´u . ng minh r˘a ` ng hˆe . con n`ay d ˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh. 182 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n Gia ’ su . ’ ngu . o . . cla . i: hˆe . con a 1 ,a 2 , .,a k phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Khi d ´o ta c´o c´ac d˘a ’ ng th´u . c vecto . α 1 a 1 + α 2 a 2 + ···+ α k a k = θ trong d ´o c´o ´ıt nhˆa ´ tmˆo . t trong c´ac hˆe . sˆo ´ α 1 ,α 2 , .,α k kh´ac 0. Ta viˆe ´ t d ˘a ’ ng th´u . cd ´odu . ´o . ida . ng α 1 a 1 + α 2 A 2 + ···+ α k a k + α k+1 a k+1 + ···+ α m a m = θ trong d ´o ta gia ’ thiˆe ´ t α k+1 =0, .,α m =0. D˘a ’ ng th´u . c sau c`ung n`ay ch´u . ng to ’ hˆe . a 1 ,a 2 , .,a m phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Mˆau thuˆa ˜ n.  V´ı d u . 5. Ch´u . ng minh r˘a ` ng hˆe . vecto . cu ’ a khˆong gian R n e 1 =(1, 0, .,0), e 2 =(0, 1, .,0), . . . . e n =(0, .,0, 1) l`a d ˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh. Gia ’ i. T`u . d ˘a ’ ng th´u . c vecto . α 1 e 1 + α 2 e 2 + ···+ α n e n = θ suy ra r˘a ` ng (α 1 ,α 2 , .,α n )=(0, 0, .,0) ⇒ α 1 = α 2 = ···= α n =0. v`a do d ´ohˆe . e 1 ,e 2 , .,e n dˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh.  V´ı d u . 6. Ch´u . ng minh r˘a ` ng mo . ihˆe . gˆo ` m n + 1 vecto . cu ’ a R n l`a hˆe . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. Gia ’ i. Gia ’ su . ’ n + 1 vecto . cu ’ ahˆe . l`a: a 1 =(a 11 ,a 21 , .,a n1 ) a 2 =(a 12 ,a 22 , .,a n2 ) . . . . a n+1 =(a 1,n+1 ,a 2,n+1 , .,a n,n+1 ). 5.1. D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`amˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 183 Khi d´ot`u . d ˘a ’ ng th´u . c vecto . x 1 a 1 + x 2 a 2 + ···+ x n a n + x n+1 a n+1 = θ suy ra a 11 x 1 + a 12 x 2 + ···+ a 1n+1 x n+1 =0, . . . . . . a n1 x 1 + a n2 x 2 + ···+ a nn+1 x n+1 =0.      D ´ol`ahˆe . thuˆa ` n nhˆa ´ t n phu . o . ng tr`ınh v´o . i(n +1) ˆa ’ n nˆen hˆe . c´o nghiˆe . m khˆong tˆa ` mthu . `o . ng v`a (x 1 ,x 2 , .,x n ,x n+1 ) =(0, 0, .,0). Do d ´o theo di . nh ngh˜ıa hˆe . d˜a x´et l`a phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh.  V´ı d u . 7. T`ım ha . ng cu ’ ahˆe . vecto . trong R 4 a 1 =(1, 1, 1, 1); a 2 =(1, 2, 3, 4); a 3 =(2, 3, 2, 3); a 4 =(2, 4, 5, 6). Gia ’ i. Ta lˆa . p ma trˆa . n c´ac to . ad ˆo . v`a t`ım ha . ng cu ’ a n´o. Ta c´o A =      1111 1234 2323 3456      h 2 − h 1 → h  2 h 3 − 2h 1 → h  3 h 4 − 3h 1 → h  4 −→      1111 0123 0101 0123      h 3 − h 2 → h  3 h 4 − h 2 → h  4 → −→      11 1 1 01 2 3 00−2 −3 00 0 0      . T`u . d ´o suy r˘a ` ng r(A) = 3. Theo di . nh l´yd˜a nˆeu ha . ng cu ’ ahˆe . vecto . b˘a ` ng 3.  184 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n V´ı d u . 8. Kha ’ o s´at su . . phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh gi˜u . a c´ac vecto . cu ’ a R 4 : a 1 =(1, 4, 1, 1); a 2 =(2, 3,−1, 1); a 3 =(1, 9, 4, 2); a 4 =(1,−6,−5,−1). Gia ’ i. Lˆa . p ma trˆa . n m`a c´ac h`ang cu ’ a n´o l`a c´ac vecto . d ˜a cho v`a t`ım ha . ng cu ’ an´o S =      1411 23−11 1942 1 −6 −5 −1      ⇒ r(A)=2. Do d ´oha . ng cu ’ ahˆe . vecto . b˘a ` ng 2. V`ı c´ac phˆa ` ntu . ’ cu ’ ad i . nh th´u . c con ∆=      14 23      = −5 =0 n˘a ` mo . ’ hai h`ang d ˆa ` unˆena 1 v`a a 2 dˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh, c`on a 3 v`a a 4 biˆe ’ u diˆe ˜ n tuyˆe ´ n t´ınh qua a 1 v`a a 2 . [Lu . u´yr˘a ` ng mo . ic˘a . p vecto . cu ’ ahˆe . d ˆe ` u d ˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh v`ı ta c´o c´ac di . nh th´u . c con cˆa ´ p hai sau d ˆay =0:      14 19      ,      14 1 −6      ,      23 19      ,      23 1 −6      ,      19 1 −6      .] Ta t`ım c´ac biˆe ’ uth´u . cbiˆe ’ udiˆe ˜ n a 3 v`a a 4 qua a 1 v`a a 2 . Ta viˆe ´ t a 3 = ξ 1 a 1 + ξ 2 a 2 hay l`a (1, 9, 4, 2) = ξ 1 · (1, 4, 1, 1) + ξ 2 · (2, 3,−1, 1) ⇒ (1, 9, 4, 2) = (ξ 1 +2ξ 2 , 4ξ 1 +3ξ 2 ,ξ 1 − ξ 2 ,ξ 1 + ξ 2 ) 5.1. D - i . nh ngh˜ıa khˆong gian n-chiˆe ` uv`amˆo . tsˆo ´ kh´ai niˆe . mco . ba ’ nvˆe ` vecto . 185 v`a thu du . o . . chˆe . phu . o . ng tr`ınh ξ 1 +2ξ 2 =1, 4ξ 1 +3ξ 2 =9, ξ 1 − ξ 2 =4, ξ 1 + ξ 2 =2.          Ta ha . n chˆe ´ hai phu . o . ng tr`ınh d ˆa ` u. Di . nh th´u . ccu ’ ac´achˆe . sˆo ´ cu ’ a hai phu . o . ng tr`ınh n`ay ch´ınh l`a d i . nh th´u . c ∆ chuyˆe ’ nvi . .V`ı∆= 0 nˆen hˆe . hai phu . o . ng tr`ınh ξ 1 +2ξ 2 =1 4ξ 1 +3ξ 2 =9 c´o nghiˆe . m duy nhˆa ´ tl`aξ 1 =3,ξ 2 = −1. Do d´o a 3 =3a 1 − a 2 . Tu . o . ng tu . . ta c´o a 4 =2a 2 − 3a 1 .  B ` AI T ˆ A . P 1. Ch´u . ng minh r˘a ` ng trong khˆong gian R 3 : 1) Vecto . (x, y, z) l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . e 1 =(1, 0, 0), e 2 =(0, 1, 0), e 3 =(0, 0, 1). 2) Vecto . x =(7, 2, 6) l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . a 1 = (−3, 1, 2), a 2 =(−5, 2, 3), a 3 =(1,−1, 1). 2. H˜ay x´ac d i . nh sˆo ´ λ dˆe ’ vecto . x ∈ R 3 l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . a 1 ,a 2 ,a 3 ∈ R 3 nˆe ´ u: 1) x =(1, 3, 5); a 1 =(3, 2, 5); a 2 =(2, 4, 7); a 3 =(5, 6,λ). 186 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n (DS. λ = 12) 2) x =(7,−2,λ); a 1 =(2, 3, 5); a 2 =(3, 7, 8); a 3 =(1,−6, 1). (D S. λ = 15) 3) x =(5, 9,λ); a 1 =(4, 4, 3); a 2 =(7, 2, 1); a 3 =(4, 1, 6). (D S. ∀ λ ∈ R) 3. Ch´u . ng minh r˘a ` ng trong khˆong gian R 3 : 1) Hˆe . ba vecto . e 1 =(1, 0, 0), e 2 =(0, 1, 0), e 3 =(0, 0, 1) l`a hˆe . dltt. 2) Nˆe ´ u thˆem vecto . x ∈ R 3 bˆa ´ tk`y v`ao hˆe . th`ı hˆe . {e 1 ,e 2 ,e 3 ,x} l`a phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. 3) Hˆe . gˆo ` mbˆo ´ n vecto . bˆa ´ tk`ycu ’ a R 3 l`a pttt. 4. C´ac hˆe . vecto . sau d ˆay trong khˆong gian R 3 l`a dltt hay pttt: 1) a 1 =(1, 2, 1); a 2 =(0, 1, 2); a 3 =(0, 0, 2). (DS. Dltt) 2) a 1 =(1, 1, 0); a 2 =(1, 0, 1); a 3 =(1,−2, 0). (DS. Dltt) 3) a 1 =(1, 3, 3); a 2 =(1, 1, 1); a 3 =(−2,−4,−4). (DS. Pttt) 4) a 1 =1,−3, 0); a 2 =(3,−3, 1); a 3 =(2, 0, 1). (DS. Pttt) 5) a 1 =(2, 3, 1); a 2 =(1, 1, 1); a 3 =(1, 2, 0). (DS. Pttt) 5. Gia ’ su . ’ v 1 , v 2 v`a v 3 l`a hˆe . dˆo . clˆa . p tuyˆe ´ n t´ınh. Ch´u . ng minh r˘a ` ng hˆe . sau d ˆay c˜ung l`a dltt: 1) a 1 = v 1 + v 2 ; a 2 = v 1 + v 3 ; a 3 = v 1 − 2v 2 . 2) a 1 = v 1 + v 3 ; a 2 = v 3 − v 1 ; a 3 = v 1 + v 2 − v 3 . 6. Ch´u . ng minh r˘a ` ng c´ac hˆe . vecto . sau d ˆay l`a phu . thuˆo . c tuyˆe ´ n t´ınh. D ˆo ´ iv´o . ihˆe . vecto . n`ao th`ı vecto . b l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh cu ’ a c´ac vecto . c`on la . i? 1) a 1 =(2, 0,−1), a 2 =(3, 0,−2), a 3 =(−1, 0, 1), b =(1, 2, 0). (D S. b khˆong l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh) 2) a 1 =(−2, 0, 1), a 2 =(1,−1, 0), a 3 =(0, 1, 2); b =(2, 3, 6). (D S. b l`a tˆo ’ ho . . p tuyˆe ´ n t´ınh) [...]... ´ (IV) x, x > 0 nˆu x = θ e ´ o o a Trong khˆng gian vecto Rn dˆi v´.i c˘p vecto a = (a1, a2, , an ), o 201 o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 202 Rn ´ ´ b = (b1, b2, , bn ) th` quy t˘c tu.o.ng u.ng ı a n ai bi = a1 b1 + a2 b2 + · · · + an bn a, b = (5.12) i=1 ’ a s˜ x´c dinh mˆt t´ vˆ hu.´.ng cua hai vecto a v` b e a o ıch o o vˆy khˆng gian Rn v´.i t´ch vˆ hu.´.ng x´c dinh theo cˆng Nhu a... 5.2.1 Trong khˆng gian Rn : y o ´ ´ ’ a 1) Toa dˆ cua mˆt vecto dˆi v´.i mˆt co so l` duy nhˆt o a o ’ o o o ’ ’ -o ’ 5.2 Co so Dˆi co so 189 ` ` a ’ ’ o 2) Moi hˆ dltt gˆm n vecto dˆu lˆp th`nh co so cua khˆng gian o e a e n R ’ ´ e ’ Ta x´t vˆn dˆ: Khi co so thay dˆi th` toa dˆ cua mˆt vecto trong e a ` o ı o ’ o n ’i thˆ n`o ? ´ a khˆng gian R thay dˆ e o o trong khˆng gian Rn c´ hai co so... phu thuˆc tuyˆn t´ u a b 2 V´ du 4 Hˆ c´c vecto do.n vi trong Rn v´.i t´ vˆ hu.´.ng (5.12) ı e a o ıch o o e1 = (1, 0, 0, , 0) e2 = (0, 1, 0, , 0) en = (0, 0, 0, , 1) o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 206 Rn ’ ’ ’ a a ’ a l` mˆt v´ du vˆ co so tru.c chuˆn trong Rn Co so n`y goi l` co so a o ı ` e ´ ch´nh t˘c trong Rn ı a ’ ’ Giai Hiˆn nhiˆn ei , ej = 0 ∀ i = j, ej = 1 ∀ j = 1,... khˆng gian u o Euclide l` t`.ng dˆi mˆt tru.c giao th` a u ı o o a1 + a2 + · · · + am 2 = a1 2 + a2 2 + · · · + am 2 ˜ ’ a Chı dˆ n X´t t´ vˆ hu.´.ng e ıch o o a1 + a2 + · · · + am , a1 + a2 + · · · + am ´ ´ o o o a e 8 Ap dung qu´ tr` tru.c giao h´a dˆi v´.i c´c hˆ vecto sau dˆy cua a ınh a ’ Rn : 1) a1 = (1, −2, 2), a2 = (−1, 0, −1), a3 = (5, −3, −7) 212 o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide Rn 2... Rn du.o.c goi l` mˆt co so cua n´ nˆu ´ ’ ’ o e gian vecto a o a e 1) hˆ E1 , E2 , , En l` hˆ dltt; e x ∈ Rn dˆu biˆu diˆn tuyˆn t´ du.o.c qua c´c vecto ’ ˜ ´ ` 2) moi vecto a e e e e ınh ’ e cua hˆ E1 , , En ´ ’ ’ Ch´ y r˘ng co so cua Rn l` mˆt hˆ c´ th´ tu bˆt k` gˆm n vecto u´ ` a o a o e o u a y ` ´ o a e ınh ’ o dˆc lˆp tuyˆn t´ cua n´ ` Diˆu kiˆn 2) c´ ngh˜ r˘ng ∀ x ∈ Rn. .. ’ ta lˆp ma trˆn m` cˆt th´ i cua n´ l` c´c toa dˆ cua vecto th´ i cua a a a o u u so m´.i trong co so c˜ D´ ch´ l` ma trˆn chuyˆn ’ ’ u o ınh a co ’ o a e o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 190 Rn ’ ’ Gia su vecto a ∈ Rn v` a a = x1 ε1 + x2ε2 + · · · + xn εn , a = y1 E1 + y2E2 + · · · + yn En ´ ’ Khi d´ quan hˆ gi˜.a c´c toa dˆ cua c`ng mˆt vecto dˆi v´.i hai co so o e u a o ’ u o o o o ’ kh´c... moi khˆng gian Euclid n-chiˆu dˆu tˆn tai co y o e e o tru.c chuˆn ’ ’ a so ’ ’ e o e o ` o e o e ’ Dˆ c´ diˆu d´ ta c´ thˆ su dung ph´p tru.c giao h´a Gram-Smidth a mˆt co so vˆ co so tru.c chuˆn Nˆi dung cua thuˆt to´n d´ nhu ’ ’ ` ’ ’ du o e a o a a o sau ´ ´ ’ ’ e a e o e Gia su E1 = a1 Tiˆp d´ ph´p du.ng du.o.c tiˆn h`nh theo quy nap 203 o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 204 Rn ’ ´ ´... −4 1 −2 5 2 11 ’ trong co so E2 , E1 Do d´ x1 = , x2 = o 5 5 ’ a o a V´ du 8 Trong khˆng gian R3 cho co so E1 , E2 , E3 n`o d´ v` trong ı o so d´ c´c vecto E1 , E2 , E3 v` x c´ toa dˆ l` E1 = (1, 1, 1); E2 = co ’ o a a o o a (1, 2, 2), E3 = (1, 1, 3) v` x = (6, 9, 14) a o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 196 Rn ` ’ a 1+ Ch´.ng minh r˘ng E1 , E2 , E3 c˜ng lˆp th`nh co so trong R3 u u a a ’ 2+ T`... 17, 6) Nhu vˆy ta d˜ bˆ sung thˆm u o a a o e x3, x4 v` thu du.o.c hˆ vecto tru.c giao x1, x2, x3 , x4 trong hai vecto e a ` u D´ l` co so tru.c giao ’ khˆng gian 4-chiˆ o e o a ` ˆ BAI TAP 209 o Chu.o.ng 5 Khˆng gian Euclide 210 Rn ’ ’ u ´ ’ 1 Gia su a = (a1, a2), b = (b1 , b2) l` nh˜.ng vecto t`y y cua R2 Trong a u ´ ´ c´c quy t˘c sau dˆy, quy t˘c n`o x´c dinh t´ vˆ hu.´.ng trˆn R2 : a a... (1, 1, , 0), En = (1, 1, , 1) ’ l` mˆt co so trong Rn a o ` a e 4 Ch´.ng minh r˘ng hˆ vecto u E1 = (1, 2, 3, , n − 1, n), E2 = (1, 2, 3, , n − 1, 0), En = (1, 0, 0, , 0, 0) ’ o lˆp th`nh co so trong khˆng gian Rn a a ’ ˜ e ’ 5 H˜y kiˆm tra xem mˆ i hˆ vecto sau dˆy c´ lˆp th`nh co so trong a e o a o a a khˆng gian R4 khˆng v` t` c´c toa dˆ cua vecto x = (1, 2, 3, 4) trong . . cnˆe ´ u khˆong gian d u . o . . cx´et l`a khˆong gian thu . . cv`al`asˆo ´ ph´u . cnˆe ´ u khˆong gian d u . o . . cx´et l`a khˆong gian ph´u . c. Theo. c) d u . o . . cgo . il`akhˆong gian thu . . c (ph´u . c) n-chiˆe ` u v`a d u . o . . c 178 Chu . o . ng 5. Khˆong gian Euclide R n k´yhiˆe . ul`aR n (C

Ngày đăng: 19/10/2013, 01:20

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan