2012-08-05, 13:40
  #27169
Medlem
aftonlusens avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Kaksi
Linjär algebra - bestäm ortogonal vektor

Hej! Har två liknande uppgifter i linjär algebra som jag skulle behöva lite tips till.


I den första uppgiften ska man bestämma en enhetsvektor som är ortogonal ("vinkelrät") mot en vektor u=(3, 4) given i en ON-bas.

Man ska även i uppgiften bestämma en enhetsvektor parallell med u vilket inte är svårt. Längden av u är 5 l.e. och således blir denna enhetsvektor w=(1/5)(3, 4)=(3/5, 4/5), finns det något samband här för hur man ska tänka för att beräkna den ortogonala vektorn?


I den andra ska man bestämma en enhetsvektor som är ortogonal mot vektorerna u=(1, 2, 3) och v=(-1 ,-1, 1) samtidigt, också här givet i en ON-bas.

Det fanns en liknande uppgift i vår övningsbok och i lösningsförslaget där skulle man utnyttja att u*w=0 och v*w=0 och ställa upp det i ett ekvationssystem vilket jag också provat att göra men verkar då få en parameterlösning vilket det tydligen inte ska bli enligt facit.


Det känns som att båda dessa uppgifter är rätt så basic egentligen men vet inte riktigt hur jag ska komma igång.



För första uppgiften utnyttja definitionen för ortogonalitet. <u , v> = 0 omm u,v är ortogonala. Så (3,4)*(a,b) = 3a + 4b = 0 så a = (-4/3)b så den ortogonala vektorn är ((-4/3)b,b) och längden är sqrt((16/9)b^2+b^2) = (5/3)b. För att det ska vara en enhetsvektor måste längden vara 1, dvs (5/3)b=1. Så b = 3/5 och den ortogonala enhetsvektorn är (-4/5,3/5). Observera att det finns en i motsatt riktning också: (4/5,-3/5).

För andra uppgiften utnyttja att kryssprodukten ger en vektor som är ortogonal mot båda. Alltså
u x v = det([i j k; 1 2 3,-1,-1,1])=(5,-4,1). Ser inget fel i att göra som lösningsförslaget, en parameter är ju bara ett godtyckligt värde. Så välj ett godtyckligt värde på parametern bara så har du en ortogonal vektor.
Citera
2012-08-05, 13:44
  #27170
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av dengo.dajorden
Till att börja med förklara hur du har "förenklat" -2sinx - 2cos2x
till sinx - cos2x

Nu tar du derivatan sätter den = 0 och söker rötterna genom att lösa den.
Du kommer att få oändligt många periodiska lösningar. De som är aktuella
i ditt fall är de som hamnar då -pi≤x≤pi/2

Fel av mig; sinx + cos2x = 0
Citera
2012-08-05, 13:48
  #27171
Medlem
c^2s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Flackhasb
Jag ska bestämma största och minsta värde av f(x)=2cosx - sin2x , då -pi≤x≤pi/2

Jag börjar med att derivera till f'(x)=-2sinx - 2cos2x
och förenklar det till sinx - cos2x

Vad i helvete gör jag sen? Additionssatsen för sinus? Cosinus?

Hjälp tas väldigt tacksamt emot!

Bestäm största och minsta värdet av f(x)=2cos(x)-sin(2x)

f(x)=2cos(x)-sin(2x)
f'(x)=-2sin(x)-2cos(2x)
Sätt f'(x)=0 för att hitta extrempunkter
-2sin(x)-2cos(2x)=0
sin(x)=cos(2x)
sin(x)=cos^2(x)-sin^2(x)
sin(x)=1-sin^2(x)-sin^2(x)
sin(x)=1-2sin^2(x)
2sin^2(x)+sin(x)-1=0
sin^2(x)+sin(x)/2-1/2=0

sin(x)=-1/4 +/- sqrt(1/16+8/16)
sin(x)=-1/4 +/- sqrt(9/16)
sin(x)=-1/4 +/- 3/4

sin(x_1)=-1
sin(x_2)=1/2

Härifrån borde du kunna räkna ut genom att använda f(x) vad som är största och minsta funktionen.
Citera
2012-08-05, 15:44
  #27172
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av aftonlusen
För första uppgiften utnyttja definitionen för ortogonalitet. <u , v> = 0 omm u,v är ortogonala. Så (3,4)*(a,b) = 3a + 4b = 0 så a = (-4/3)b så den ortogonala vektorn är ((-4/3)b,b) och längden är sqrt((16/9)b^2+b^2) = (5/3)b. För att det ska vara en enhetsvektor måste längden vara 1, dvs (5/3)b=1. Så b = 3/5 och den ortogonala enhetsvektorn är (-4/5,3/5). Observera att det finns en i motsatt riktning också: (4/5,-3/5).

För andra uppgiften utnyttja att kryssprodukten ger en vektor som är ortogonal mot båda. Alltså
u x v = det([i j k; 1 2 3,-1,-1,1])=(5,-4,1). Ser inget fel i att göra som lösningsförslaget, en parameter är ju bara ett godtyckligt värde. Så välj ett godtyckligt värde på parametern bara så har du en ortogonal vektor.

Tack för svaret!

Förklaringen till andra uppgiften förstår jag och jag får också ut samma resultat som dig med hjälp av parameterlösning. Grejen är bara att svaret enligt facit ska bli w=(-5/sqrt(42), 4/sqrt(42), -1/sqrt(42)). Vet inte om det innebär samma sak egentligen och om boken använt sig av någon konstig metod eller om det som står i facit helt enkelt är felaktigt.

När det gäller den första uppgiften hänger jag inte med riktigt. Förstår hur du får ut b=3/5 men inte hur a=-4/5. Tänker då mest på minustecknet. Testade räkna med samma princip som du gjorde med b och får då ut a=4/5, läggs minustecknet till för att man "vet" att det ska finnas i ett av fallen eller blir det automatiskt så om man räknar rätt?
Citera
2012-08-05, 16:27
  #27173
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Det stämmer, vilket du kan se här.


Så vad blir det uttryckt i uvw? Får inte fram det...
Citera
2012-08-05, 16:37
  #27174
Medlem
aftonlusens avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Kaksi
Tack för svaret!

Förklaringen till andra uppgiften förstår jag och jag får också ut samma resultat som dig med hjälp av parameterlösning. Grejen är bara att svaret enligt facit ska bli w=(-5/sqrt(42), 4/sqrt(42), -1/sqrt(42)). Vet inte om det innebär samma sak egentligen och om boken använt sig av någon konstig metod eller om det som står i facit helt enkelt är felaktigt.

När det gäller den första uppgiften hänger jag inte med riktigt. Förstår hur du får ut b=3/5 men inte hur a=-4/5. Tänker då mest på minustecknet. Testade räkna med samma princip som du gjorde med b och får då ut a=4/5, läggs minustecknet till för att man "vet" att det ska finnas i ett av fallen eller blir det automatiskt så om man räknar rätt?

Okey, nej det som står i facit är inte felaktigt. Missade att man skulle bestämma en enhetsvektor. Så om man normerar [5,-4,1] så får man en enhetsvektor som är ortogonal mot båda vektorerna. Facits svar är normerat och i en riktning som är motsatt den jag räknade ut. (Men båda är ortogonala så båda är rätt.).

På första uppgiften måste två saker gälla för våran tänkta enhetsvektor (a,b):
1. 3a + 4b = 0, eftersom (3,4)*(a,b) måste vara 0 om dom är ortogonala.
2. ll(a,b)ll = 1, eftersom längden måste vara 1 för att det ska vara en enhetsvektor.

Ur den första ekvationen kan vi lösa ut en variabel: 3a + 4b = 0 ger 3a = -4b. Så att a = (-4/3)b.

Nu ersätter vi a i (a,b) med uttrycket för a = (-4/3)b så vi får våran tänkta enhetsvektor: ((-4/3)b,b). Här är b egentligen en parameter som vi kan flytta ut ur uttrycket eftersom riktningen på vektorn inte kommer att förändras. (Bara längden.) Vi får b((-4/3),1). b är egentligen en skalfaktor som vi kan skita i så vi tar bort den. Om vi normerar ((-4/3),1) får vi (3/5)((-4/3),1) = (-4/5,3/5).

Det blir automatiskt så om man räknar rätt . Enligt ekvation 1. måste a och b ha olika tecken, om de har samma tecken uppfylls inte ekvationen. Så om du får a = 4/5 blir b -3/5. Ett annat sätt att se på saken är att den vektor som du blivit given: (3,4) har en riktning som ligger i första kvadranten i det kartesiska koordinatsystemet. För att en vektor ska kunna vara vinkelrät(ortogonal) mot den måste den ha en riktning som ligger i andra eller fjärde kvadranten. De kvadranter som svarar mot (-,+) eller (+,-).
Citera
2012-08-05, 17:56
  #27175
Medlem
DuSomTroddes avatar
Sitter och klurar med en gammal fråga i matte b som jag har svårt med...

Funktionen f(x) = -2x + m.
Bestäm talet m då

f(-3) = 3 f(0)

Jag dividerar hej vilt men inser att det inte går (Kommer fram till slutsatsen 2+m = m ) så jag bestämmer mig för att ställa upp i en graf, men det funkar ju inte heller... Ska jag dra bort m?

Dessutom, f(0) borde logiskt sett vara m, eftersom -2 * 0 = 0 och då återstår bara m.
Citera
2012-08-05, 18:00
  #27176
Medlem
adequates avatar
Citat:
Ursprungligen postat av DuSomTrodde
Sitter och klurar med en gammal fråga i matte b som jag har svårt med...

Funktionen f(x) = -2x + m.
Bestäm talet m då

f(-3) = 3 f(0)

Jag dividerar hej vilt men inser att det inte går (Kommer fram till slutsatsen 2+m = m ) så jag bestämmer mig för att ställa upp i en graf, men det funkar ju inte heller... Ska jag dra bort m?

Dessutom, f(0) borde logiskt sett vara m, eftersom -2 * 0 = 0 och då återstår bara m.
Ja, f(0) = m, så du har högerledet 3m. Vänsterledet är f(-3) = -2(-3) + m = 6 + m, så sambandet blir 6 + m = 3m <=> 6 = 2m <=> m = 3.
Citera
2012-08-05, 18:05
  #27177
Medlem
DuSomTroddes avatar
Citat:
Ursprungligen postat av adequate
Ja, f(0) = m, så du har högerledet 3m. Vänsterledet är f(-3) = -2(-3) + m = 6 + m, så sambandet blir 6 + m = 3m <=> 6 = 2m <=> m = 3.
Tack! Hade hjärnsläpp -.-
Citera
2012-08-05, 22:52
  #27178
Medlem
Funktionen:

f(x) = 3x^2 + 5x

Uppgiften: att förenkla f(2x)-2f(x)

Min lösning (gör jag rätt?):

f(2x) = 3(2x)^2 + 5*2x

= 3*4x^2 + 10x

= 12x^2 + 10x

2f(x) = 2(3x^2 + 5x)

= 6x^2 + 10x

f(2x)-2f(x) = (12x^2 + 10x) - (6x^2 + 10x)

= 12x^2 + 10x - 6x^2 - 10x

= 6x^2

Svar: 6x^2

Tack på förhand!
Citera
2012-08-05, 22:59
  #27179
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Grodorna
Funktionen:

f(x) = 3x^2 + 5x

Uppgiften: att förenkla f(2x)-2f(x)
...
Svar: 6x^2

Tack på förhand!

Ser ut som att du gjort helt rätt, har du någon orsak att tro att det skulle vara fel?
Ett enkelt sätt att kontrollera att du kommit fram till rätt svar är att låta Wolfram Alpha (www.wolframalpha.com) kontrollräkna åt dig.
__________________
Senast redigerad av Notevenonce 2012-08-05 kl. 23:06.
Citera
2012-08-05, 23:25
  #27180
Medlem
Har fastnat på följande uppgift...

Beräkna med Cauchys integralformel int( 1 + z^2 + 1/(z^2+1) ) dz över halvcirkeln från sqrt(3) till -sqrt(3), pos riktning.

Vet inte riktigt hur jag ska göra, polerna ligger ju utanför området båda två (+- i) men området är ju heller inte helt slutet. Det går bra när jag parametriserar funktionen och räknar vanligt, men jag ser inte hur jag ska använda CIF där...

Tack för hjälp!

Citat:
Ursprungligen postat av Otrolig
Sitter du och pluggar in komplex analys på egen hand? Väldigt ambitiöst! Du kommer att märka sen att när du har lärt dig residyteorin att man "glömmer bort" CIF och använder helt enkelt residysatsen - även för dessa lägen då CIF fungerar bra.

Har föreläsningsanteckningarna iaf, men jag gjorde pluggade inte som jag borde ha gjort när kursen gick... :/ Börjar med att gå igenom allt grundligt så att jag typ förstår allt och går sedan igenom allting ordentligt igen
Citera

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in