Trường ĐH Bách khoa tp Hồ Chí Minh
Khoa Khoa học ứng dụng - Bộ môn Toán ứng dụng
------------------------------------------------------
Đại số tuyến tính
Chương 4: KHÔNG GIAN VECTƠ (tt)
Giảng viên TS. Đặng Văn Vinh
Nội dung
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
I – Toạ độ của véctơ --- Ma trận chuyển cơ sở
II – Không gian con.
III - Tổng và giao của hai không gian con.
I. Toạ độ của véctơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho E ={e1, e2, …, en} là cơ sở sắp thứ tự của K-kgvt V
Định nghĩa toạ độ của véctơ
1 1 2 2 ...
     n n
x x e x e x e
1
2
[ ]E
n
x
x
x
x
 
 
 

 
 
 

x V
 
Bộ số được gọi là tọa độ của véctơ x trong
cơ sở E.
1 2
( , ,..., )
n
x x x
I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
2 2 2
Cho { 1; 2 1; 2}
E x x x x x x
      
Ví dụ
Tìm véctơ p(x), biết toạ độ trong cơ sở E là
3
[ ( )] 5
2
E
p x
 
 
 
 
 
 
là cơ sở của không gian 2[x]
P
3
[ ( )] 5
2
 
 
 
 
 
 
E
p x
2 2 2
( ) 3( 1) 5( 2 1) 2( 2)
         
p x x x x x x x
( ) 5 2
  
p x x
I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho {(1,1,1);(1,0,1);(1,1,0)}
E 
Ví dụ
là một véctơ của R3. Tìm toạ độ của véctơ x trong cơ sở E.
là cơ sở của R3 và x = (3,1,-2)
Giả sử
1
2
3
[ ]
 
 

 
 
 
E
x
x x
x
1 1 2 2 3 3
   
x x e x e x e
1 2 3
(3,1, 2) (1,1,1) (1,0,1) (1,1,0)
    
x x x
1 2 3
1 3
1 2
3
1
2
  


 

   

x x x
x x
x x
4
[ ] 2
5

 
 
 
 
 
 
E
x
I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
2
2
Cho { 1; 1;2 1
} laø
cô sôû [ ].
E x x x x P x
    
Ví dụ
Tìm toạ độ của véctơ p(x) = 3x2
+4x-1 trong cơ sở E.
Giả sử [ ( )]
 
 

 
 
 
E
a
p x b
c
1 2 3
( ) . . .
   
p x a e b e c e
2 2
3 4 1 ( 1) ( 1) (2 1)
         
x x a x x b x c x
3
2 4
1



  

    

a
a b c
a b c
3
[ ( )] 9
5
 
 
  
 
 
 
E
p x
I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
1 1
2 2
2. [ ]E
n n
x y
x y
x y
x y

 
 

 
 
 
 

 

1 1
2 2
1.
n n
x y
x y
x y
x y


 

  

 


1
2
[ ]E
n
y
y
y
y
 
 
 

 
 
 

Tính chất của tọa độ véctơ
1
2
[ ]E
n
x
x
x
x
 
 
 

 
 
 

1
2
3. [ ]E
n
x
x
x
x




 
 
 

 
 
 

I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Ý nghĩa của toạ độ véctơ.
Trong không gian n chiều V cho một cơ sở
E ={e1, e2, …, en}.
Tất cả các vectơ của V đều biễu diễn qua E dưới dạng tọa độ.
Hai phép toán cơ bản: cộng hai vectơ và nhân vectơ với một
số, và sự bằng nhau trong V có thể phức tạp.
Theo tính chất của tọa độ, ta thấy các phép toán này giống
hoàn toàn trong Rn.
Suy ra cấu trúc của không gian vectơ V hoàn toàn giống Rn.
Chứng minh được V và Rn đồng cấu với nhau, vậy nên trong
nghiên cứu ta đồng nhất V và Rn.
Tất cả các không gian n chiều đều coi là Rn.
I. Tọa độ của vectơ
-------------------------------------------------------------------------------------------------
2 2 2
2
{ 1;3 2 1;2 } [ ].
Cho laø
taä
pconcuû
a
     
M x x x x x x P x
Ví dụ
Hỏi M độc lập tuyến tính hay phụ thuộc tuyến tính.
Chọn cơ sở chính tắc của P2[x] là .
2
, ,1
{ }
E x x

2
1
1 1
1
E
[ ]
x x
 
 
  
 
 
 
2
3
2 1 2
1
E
[3 ]
x x
 
 
  
 
 
 
2
2
1
0
E
[2 ]
x x
 
 
 
 
 
 
Hạng của M = hạng của họ vectơ của M ở dạng toạ độ.
1 3 2
1 2 1
1 1 0
A
 
 

 
 
 
( ) 2
r A
  Vậy M phụ thuộc tuyến tính
I. Ma trận chuyển cơ sở
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
{ }; { }
' ' ' '
1 2 1 2
, ,..., , ,...,
n n
E e e e E e e e
 
Cho hai cơ sở của kgvt V:
(1)
1 1 2 2 ... n n
x V x x e x e x e
      
(2)
' ' ' ' ' '
1 1 2 2 ... n n
x x e x e x e
   
'
1 11 1 21 2 1
... n n
e a e a e a e
   
'
2 12 1 22 2 2
... n n
e a e a e a e
   

'
1 1 2 2 ...
n n n nn n
e a e a e a e
   
'
1 11 1 21 2 1
'
2 12 1 22 2 2
'
1 1 2 2
( ... )
( ... ) ...
( ... )
n n
n n
n n n nn n
x x a e a e a e
x a e a e a e
x a e a e a e
    
     
   
I. Ma trận chuyển cơ sở
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
& (2)
'
1
11 12 1
1
'
21 22 2
2 2
'
1 2 ,
(1)
n
n
n n n n
n n
x
a a a
x
a a a
x x
a a a
x x
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
   
    


   
 

11 12 1
21 22 2
1 2 ,
n
n
n n n n
a a a
a a a
P
a a a
 
 
 

 
 
 


   

Ma trận được gọi là ma trận
chuyển cơ sở từ E sang E’
.
Ta có: [ ] [ ] '
.
E E
x P x

Cấu trúc ma trận P:  
' ' '
1 2
[ ] [ ] [ ]
E E n E
P e e e
 
I. Ma trận chuyển cơ sở
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tính chất của ma trận chuyển cơ sở:
1/ Ma trận chuyển cơ sở P là khả nghịch.
2/ Nếu P là ma trận chuyển từ E sang E’, thì là ma trận chuyển
 1
P
cơ sở từ E’ sang E.
3/ Nếu P là ma trận chuyển từ E sang E’ và Q là ma trận chuyển cơ
sở từ E’ sang E’’, thì PQ là ma trận chuyển từ E sang E’’.
Chứng minh dễ dàng từ định nghĩa ma trận chuyển cơ sở.
I. Ma trận chuyển cơ sở
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Ví dụ
E = {(1,1,1); (1,0,1); (1,1,0)}
Trong R3 cho cặp cơ sở:
1. Tìm ma trận chuyển cơ sở từ E sang E’
.
E’
= {(1,1,2); (1,2,1); (1,1,1)}
Tìm tọa độ của véctơ trong E:
'
1 (1,1,2)
e  '
1
2
0
1
[ ]E
e
 
 



 



Tương tự ta tìm được: '
2
2
1
0
[ ]E
e
 
 



 



'
3
[ ]
1
0
0
E
e
 
 

 
 
 
2
1
0
1
0
0
2
0
1
P
 
 
 
 
 
 


14
I. Ma trận chuyển cơ sở
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
{ }; { }
' ' ' '
1 2 1 2
, ,..., , ,...,
n n
E e e e E e e e
 
Cho hai cơ sở của kgvt V:
 

M
E Chính tắc  
 '
N
E
Ma trận chuyển từ E sang F là  


 
1
1
P MN M N
Trong đó:    

   
 
1 , , , '
1 2 1 2
;
n n
M e e e E N e e e E


   
   

   
   
   
1
1
1 1 1 1 1 1
' 1 0 1 1 2 1
1 1 0 2 1 1
E E
Vậy ma trận chuyển từ E sang E’ là: 
 1
'
P E E
Ma trận chuyển từ E sang E’ trong ví dụ trước:
Tập con F
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
V là K-kgvt
Tập con F 2 phép toán trong V K- kgvt F
Kg con F
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tập con khác rỗng F của K-kgvt V là không gian con của V
khi và chỉ khi hai điều kiện sau đây thỏa.
1. , :
f g F f g F
   
2. , :
 
    
f F K f F
Định lý
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
1 2 3 3 1 2 3
( , , ) | 2 0
F x x x R x x x
    
Ví dụ
1. Chứng tỏ F là không gian con của R3
2. Tìm cơ sở và chiều của F.
Giải câu 2. 1 2 3
( , , )
  
x x x x F 1 2 3
2 0
   
x x x
3 1 2
2
  
x x x
Khi đó 1 2 3 1 2 1 2
( , , ) ( , , 2 )
  
x x x x x x x x
1 2
(1,0,1) (0,1,2)
  
x x x
Suy ra là tập sinh của F.
(1,0,1);(0,1,2)
{ }

E
Kiểm tra thấy E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở của F.
dim( ) 2
 
F
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
 
2
( ) [x]| (1) 0 & (2) 0
   
F p x P p p
Ví dụ
1. Chứng tỏ F là không gian con của P2[x].
2. Tìm cơ sở và chiều của F.
Giải câu 2.
2
( )
    
p x ax bx c F (1) 0 (2) 0
&
  
p p
Suy ra là tập sinh của F.
2
3 2
{ }
  
E x x
Hiển nhiên E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở của F.
dim( ) 1
 
F
0
4 2 0
  

 
  

a b c
a b c
; 3 ; 2
  
   
a b c
2
( ) 3 2
  
   
p x x x 2
( ) ( 3 2)

   
p x x x
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
L(M)=Span 1 2 1 1 2 2
{ , ,..., } { }
n n n i
v v v v v v R
   
     

1 2
{ , , , }
n
M v v v V
 

1. L(M) là không gian con của V
2. dim(L(M)) = Hạng của họ M.
II. Không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giả sử dim(V) = n
1 2
{ , ,..., }
m
M x x x

Hạng M = Hạng Ma trận
M phụ thuộc tt
M độc lập tt
hạng M < m
M tập sinh của V
M là cơ sở của V
x là tổ hợp tt của M
hạng M = m hạng M = dim(V)
hạng M = dim(V) = số vectơ trong M
hạng M = hạng M thêm vectơ x
Kgian con <M>
Chiều kgian con<M> = hạng M
III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho F và G là hai không gian con của K-kgvt V.
Giao của hai không gian con F và G là tập hợp con của V,
ký hiệu bởi
Định nghĩa giao của hai không gian con
{ | vaø }
F G x V x F x G
   

Tổng của hai không gian con F và G là tập hợp con của V,
ký hiệu bởi
Định nghĩa tổng của hai không gian con
{ |vôù
i vaø }
F G f g f F g G
    
III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2.
Định lý
1. là hai không gian con của V.
&
F G F G


dim( ) dim( ) dim( ) dim( )
F G F G F G
    
Kết quả
F G F F G V
   

F G G F G V
   

III. Tổng giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Các bước để tìm không gian con F+G
1. Tìm tập sinh của F. Giả sử là {f1, f2, …, fn}
1 2 1 2
3. , ,..., , , ,...,
n m
F G f f f g g g
 
 
2. Tìm tập sinh của G. Giả sử là {g1, g2, …, gm}
III. Tổng giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho F và G là hai không gian con của R3
, với
Ví dụ
 1 2 3 1 2 3
( , , ) | 2 0}
F x x x x x x
   
 1 2 3 1 2 3
( , , ) | 0}
G x x x x x x
   
.
F G

1. Tìm cơ sở và chiều của
2. Tìm cơ sở và chiều của .
F G

III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giải câu 1.
1 2
1
3
2 3
0
2 0
x
x x x
x x
 
  


 

1 2 3
( , , )
x x x x F G
   
&
x F x G
Û Î Î
1
2
3
3
2
x
x
x
a
a
a
ì =
ï
ï
ï
Û =
í
ï
ï =
ï
î
Khi đó 1 2 3
( , , ) ( ,3 ,2 )
x x x x   
 
(1,3,2)
x a
Û =
(1,3,2)
{ }
E
Þ = là tập sinh của F G
Ç
vì E độc lập tuyến tính. Suy ra E là cơ sở của F G
Ç
dim( ) 1.
F G
Þ Ç =
III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giải câu 2. Bước 1. Tìm tập sinh của F. 1 {(-1,1,0),(2,0,1)}
E 
dim( ) ( ) 3.
F G r A
Þ + = =
Bước 2. Tìm tập sinh của G. 2 {(1,1,0),( 1,0,1)}
E  
( 1,1,0),(2,0,1 (1,1,0),(
, 1,0,1)
)
F G -
Þ + -
= < >
1 1 0
2 0 1
1 1 0
1 0 1
A
æ ö
- ÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷
= ç ÷
ç ÷
ç ÷
÷
ç ÷
ç ÷
ç-
è ø
1 1 0
0 2 1
0 0 1
0 0 0
bñs haø
ng
c ñv
æ ö
- ÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷
ç ÷
¾ ¾ ¾ ¾ ¾® ç ÷
ç ÷
-
ç ÷
÷
ç ÷
ç ÷
ç
è ø
Cơ sở: ( 1,1,0),(0,2,1),(0,0, 1)
{ }
E = - -
III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho F và G là hai không gian con của R3
, với
Ví dụ
 1 2 3 1 2 3
( , , ) | 0}
F x x x x x x
   
(1,01,);(2,3,1)
G 
 
.
F G

1. Tìm cơ sở và chiều của
2. Tìm cơ sở và chiều của .
F G

III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Giải câu 1.
(1,0,1) (2,3,1)
x G x  
   
1 2 3
( , , )
x x x x F G
    &
x F x G
Û Î Î
Vậy
dim( ) 1.
F G
Þ Ç =
( 2 ,3 , )
x a b b a b
Û = + +
thoû
a ñieà
ukieä
ncuû
a .
x F x F
 
2 0
3 
  
    
 3
 
 
( ,3 , 2 )
x   
   ( 1,3, 2)

  
(1, 3,2)
x 
   (1, 3,2)
{ }
E
Þ = - là tập sinh của F G
Ç
vì E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở
III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho F và G là hai không gian con của R4
, với
Ví dụ
 1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
0
( , , , )
2 2 0
x x x x
F x x x x
x x x x
    
 
    
 1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
0
( , , , )
3 2 2 3 0
x x x x
G x x x x
x x x x
    
 
    
.
F G

1. Tìm cơ sở và chiều của
2. Tìm cơ sở và chiều của .
F G

III. Tổng và giao của hai không gian con
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Cho F và G là không gian con của R3
, với
Ví dụ
(1,0,1);(1,1,1)
F 
 
(1,1,0);(2,1,1)
G 
 
.
F G

1. Tìm cơ sở và chiều của
2. Tìm cơ sở và chiều của .
F G


6_khonggianvecto(tt).ppt xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

  • 1.
    Trường ĐH Báchkhoa tp Hồ Chí Minh Khoa Khoa học ứng dụng - Bộ môn Toán ứng dụng ------------------------------------------------------ Đại số tuyến tính Chương 4: KHÔNG GIAN VECTƠ (tt) Giảng viên TS. Đặng Văn Vinh
  • 2.
    Nội dung --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- I –Toạ độ của véctơ --- Ma trận chuyển cơ sở II – Không gian con. III - Tổng và giao của hai không gian con.
  • 3.
    I. Toạ độcủa véctơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho E ={e1, e2, …, en} là cơ sở sắp thứ tự của K-kgvt V Định nghĩa toạ độ của véctơ 1 1 2 2 ...      n n x x e x e x e 1 2 [ ]E n x x x x               x V   Bộ số được gọi là tọa độ của véctơ x trong cơ sở E. 1 2 ( , ,..., ) n x x x
  • 4.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 2 Cho { 1; 2 1; 2} E x x x x x x        Ví dụ Tìm véctơ p(x), biết toạ độ trong cơ sở E là 3 [ ( )] 5 2 E p x             là cơ sở của không gian 2[x] P 3 [ ( )] 5 2             E p x 2 2 2 ( ) 3( 1) 5( 2 1) 2( 2)           p x x x x x x x ( ) 5 2    p x x
  • 5.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho {(1,1,1);(1,0,1);(1,1,0)} E  Ví dụ là một véctơ của R3. Tìm toạ độ của véctơ x trong cơ sở E. là cơ sở của R3 và x = (3,1,-2) Giả sử 1 2 3 [ ]            E x x x x 1 1 2 2 3 3     x x e x e x e 1 2 3 (3,1, 2) (1,1,1) (1,0,1) (1,1,0)      x x x 1 2 3 1 3 1 2 3 1 2              x x x x x x x 4 [ ] 2 5              E x
  • 6.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 Cho { 1; 1;2 1 } laø cô sôû [ ]. E x x x x P x      Ví dụ Tìm toạ độ của véctơ p(x) = 3x2 +4x-1 trong cơ sở E. Giả sử [ ( )]            E a p x b c 1 2 3 ( ) . . .     p x a e b e c e 2 2 3 4 1 ( 1) ( 1) (2 1)           x x a x x b x c x 3 2 4 1              a a b c a b c 3 [ ( )] 9 5              E p x
  • 7.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1 2 2 2. [ ]E n n x y x y x y x y                   1 1 2 2 1. n n x y x y x y x y              1 2 [ ]E n y y y y               Tính chất của tọa độ véctơ 1 2 [ ]E n x x x x               1 2 3. [ ]E n x x x x                  
  • 8.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- Ý nghĩa của toạ độ véctơ. Trong không gian n chiều V cho một cơ sở E ={e1, e2, …, en}. Tất cả các vectơ của V đều biễu diễn qua E dưới dạng tọa độ. Hai phép toán cơ bản: cộng hai vectơ và nhân vectơ với một số, và sự bằng nhau trong V có thể phức tạp. Theo tính chất của tọa độ, ta thấy các phép toán này giống hoàn toàn trong Rn. Suy ra cấu trúc của không gian vectơ V hoàn toàn giống Rn. Chứng minh được V và Rn đồng cấu với nhau, vậy nên trong nghiên cứu ta đồng nhất V và Rn. Tất cả các không gian n chiều đều coi là Rn.
  • 9.
    I. Tọa độcủa vectơ ------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2 2 2 { 1;3 2 1;2 } [ ]. Cho laø taä pconcuû a       M x x x x x x P x Ví dụ Hỏi M độc lập tuyến tính hay phụ thuộc tuyến tính. Chọn cơ sở chính tắc của P2[x] là . 2 , ,1 { } E x x  2 1 1 1 1 E [ ] x x              2 3 2 1 2 1 E [3 ] x x              2 2 1 0 E [2 ] x x             Hạng của M = hạng của họ vectơ của M ở dạng toạ độ. 1 3 2 1 2 1 1 1 0 A            ( ) 2 r A   Vậy M phụ thuộc tuyến tính
  • 10.
    I. Ma trậnchuyển cơ sở --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- { }; { } ' ' ' ' 1 2 1 2 , ,..., , ,..., n n E e e e E e e e   Cho hai cơ sở của kgvt V: (1) 1 1 2 2 ... n n x V x x e x e x e        (2) ' ' ' ' ' ' 1 1 2 2 ... n n x x e x e x e     ' 1 11 1 21 2 1 ... n n e a e a e a e     ' 2 12 1 22 2 2 ... n n e a e a e a e      ' 1 1 2 2 ... n n n nn n e a e a e a e     ' 1 11 1 21 2 1 ' 2 12 1 22 2 2 ' 1 1 2 2 ( ... ) ( ... ) ... ( ... ) n n n n n n n nn n x x a e a e a e x a e a e a e x a e a e a e               
  • 11.
    I. Ma trậnchuyển cơ sở ----------------------------------------------------------------------------------------------------- & (2) ' 1 11 12 1 1 ' 21 22 2 2 2 ' 1 2 , (1) n n n n n n n n x a a a x a a a x x a a a x x                                                 11 12 1 21 22 2 1 2 , n n n n n n a a a a a a P a a a                     Ma trận được gọi là ma trận chuyển cơ sở từ E sang E’ . Ta có: [ ] [ ] ' . E E x P x  Cấu trúc ma trận P:   ' ' ' 1 2 [ ] [ ] [ ] E E n E P e e e  
  • 12.
    I. Ma trậnchuyển cơ sở --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tính chất của ma trận chuyển cơ sở: 1/ Ma trận chuyển cơ sở P là khả nghịch. 2/ Nếu P là ma trận chuyển từ E sang E’, thì là ma trận chuyển  1 P cơ sở từ E’ sang E. 3/ Nếu P là ma trận chuyển từ E sang E’ và Q là ma trận chuyển cơ sở từ E’ sang E’’, thì PQ là ma trận chuyển từ E sang E’’. Chứng minh dễ dàng từ định nghĩa ma trận chuyển cơ sở.
  • 13.
    I. Ma trậnchuyển cơ sở --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ví dụ E = {(1,1,1); (1,0,1); (1,1,0)} Trong R3 cho cặp cơ sở: 1. Tìm ma trận chuyển cơ sở từ E sang E’ . E’ = {(1,1,2); (1,2,1); (1,1,1)} Tìm tọa độ của véctơ trong E: ' 1 (1,1,2) e  ' 1 2 0 1 [ ]E e             Tương tự ta tìm được: ' 2 2 1 0 [ ]E e             ' 3 [ ] 1 0 0 E e            2 1 0 1 0 0 2 0 1 P              
  • 14.
    14 I. Ma trậnchuyển cơ sở --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- { }; { } ' ' ' ' 1 2 1 2 , ,..., , ,..., n n E e e e E e e e   Cho hai cơ sở của kgvt V:    M E Chính tắc    ' N E Ma trận chuyển từ E sang F là       1 1 P MN M N Trong đó:            1 , , , ' 1 2 1 2 ; n n M e e e E N e e e E                        1 1 1 1 1 1 1 1 ' 1 0 1 1 2 1 1 1 0 2 1 1 E E Vậy ma trận chuyển từ E sang E’ là:   1 ' P E E Ma trận chuyển từ E sang E’ trong ví dụ trước:
  • 15.
    Tập con F II.Không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- V là K-kgvt Tập con F 2 phép toán trong V K- kgvt F Kg con F
  • 16.
    II. Không giancon --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tập con khác rỗng F của K-kgvt V là không gian con của V khi và chỉ khi hai điều kiện sau đây thỏa. 1. , : f g F f g F     2. , :        f F K f F Định lý
  • 17.
    II. Không giancon ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------   1 2 3 3 1 2 3 ( , , ) | 2 0 F x x x R x x x      Ví dụ 1. Chứng tỏ F là không gian con của R3 2. Tìm cơ sở và chiều của F. Giải câu 2. 1 2 3 ( , , )    x x x x F 1 2 3 2 0     x x x 3 1 2 2    x x x Khi đó 1 2 3 1 2 1 2 ( , , ) ( , , 2 )    x x x x x x x x 1 2 (1,0,1) (0,1,2)    x x x Suy ra là tập sinh của F. (1,0,1);(0,1,2) { }  E Kiểm tra thấy E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở của F. dim( ) 2   F
  • 18.
    II. Không giancon ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------   2 ( ) [x]| (1) 0 & (2) 0     F p x P p p Ví dụ 1. Chứng tỏ F là không gian con của P2[x]. 2. Tìm cơ sở và chiều của F. Giải câu 2. 2 ( )      p x ax bx c F (1) 0 (2) 0 &    p p Suy ra là tập sinh của F. 2 3 2 { }    E x x Hiển nhiên E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở của F. dim( ) 1   F 0 4 2 0           a b c a b c ; 3 ; 2        a b c 2 ( ) 3 2        p x x x 2 ( ) ( 3 2)      p x x x
  • 19.
    II. Không giancon --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- L(M)=Span 1 2 1 1 2 2 { , ,..., } { } n n n i v v v v v v R            1 2 { , , , } n M v v v V    1. L(M) là không gian con của V 2. dim(L(M)) = Hạng của họ M.
  • 20.
    II. Không giancon --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Giả sử dim(V) = n 1 2 { , ,..., } m M x x x  Hạng M = Hạng Ma trận M phụ thuộc tt M độc lập tt hạng M < m M tập sinh của V M là cơ sở của V x là tổ hợp tt của M hạng M = m hạng M = dim(V) hạng M = dim(V) = số vectơ trong M hạng M = hạng M thêm vectơ x Kgian con <M> Chiều kgian con<M> = hạng M
  • 21.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho F và G là hai không gian con của K-kgvt V. Giao của hai không gian con F và G là tập hợp con của V, ký hiệu bởi Định nghĩa giao của hai không gian con { | vaø } F G x V x F x G      Tổng của hai không gian con F và G là tập hợp con của V, ký hiệu bởi Định nghĩa tổng của hai không gian con { |vôù i vaø } F G f g f F g G     
  • 22.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2. Định lý 1. là hai không gian con của V. & F G F G   dim( ) dim( ) dim( ) dim( ) F G F G F G      Kết quả F G F F G V      F G G F G V     
  • 23.
    III. Tổng giaocủa hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Các bước để tìm không gian con F+G 1. Tìm tập sinh của F. Giả sử là {f1, f2, …, fn} 1 2 1 2 3. , ,..., , , ,..., n m F G f f f g g g     2. Tìm tập sinh của G. Giả sử là {g1, g2, …, gm}
  • 24.
    III. Tổng giaocủa hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho F và G là hai không gian con của R3 , với Ví dụ  1 2 3 1 2 3 ( , , ) | 2 0} F x x x x x x      1 2 3 1 2 3 ( , , ) | 0} G x x x x x x     . F G  1. Tìm cơ sở và chiều của 2. Tìm cơ sở và chiều của . F G 
  • 25.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Giải câu 1. 1 2 1 3 2 3 0 2 0 x x x x x x           1 2 3 ( , , ) x x x x F G     & x F x G Û Î Î 1 2 3 3 2 x x x a a a ì = ï ï ï Û = í ï ï = ï î Khi đó 1 2 3 ( , , ) ( ,3 ,2 ) x x x x      (1,3,2) x a Û = (1,3,2) { } E Þ = là tập sinh của F G Ç vì E độc lập tuyến tính. Suy ra E là cơ sở của F G Ç dim( ) 1. F G Þ Ç =
  • 26.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Giải câu 2. Bước 1. Tìm tập sinh của F. 1 {(-1,1,0),(2,0,1)} E  dim( ) ( ) 3. F G r A Þ + = = Bước 2. Tìm tập sinh của G. 2 {(1,1,0),( 1,0,1)} E   ( 1,1,0),(2,0,1 (1,1,0),( , 1,0,1) ) F G - Þ + - = < > 1 1 0 2 0 1 1 1 0 1 0 1 A æ ö - ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ = ç ÷ ç ÷ ç ÷ ÷ ç ÷ ç ÷ ç- è ø 1 1 0 0 2 1 0 0 1 0 0 0 bñs haø ng c ñv æ ö - ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ ç ÷ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾® ç ÷ ç ÷ - ç ÷ ÷ ç ÷ ç ÷ ç è ø Cơ sở: ( 1,1,0),(0,2,1),(0,0, 1) { } E = - -
  • 27.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho F và G là hai không gian con của R3 , với Ví dụ  1 2 3 1 2 3 ( , , ) | 0} F x x x x x x     (1,01,);(2,3,1) G    . F G  1. Tìm cơ sở và chiều của 2. Tìm cơ sở và chiều của . F G 
  • 28.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Giải câu 1. (1,0,1) (2,3,1) x G x       1 2 3 ( , , ) x x x x F G     & x F x G Û Î Î Vậy dim( ) 1. F G Þ Ç = ( 2 ,3 , ) x a b b a b Û = + + thoû a ñieà ukieä ncuû a . x F x F   2 0 3           3     ( ,3 , 2 ) x       ( 1,3, 2)     (1, 3,2) x     (1, 3,2) { } E Þ = - là tập sinh của F G Ç vì E độc lập tuyến tính. Vậy E là cơ sở
  • 29.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho F và G là hai không gian con của R4 , với Ví dụ  1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 0 ( , , , ) 2 2 0 x x x x F x x x x x x x x              1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 0 ( , , , ) 3 2 2 3 0 x x x x G x x x x x x x x             . F G  1. Tìm cơ sở và chiều của 2. Tìm cơ sở và chiều của . F G 
  • 30.
    III. Tổng vàgiao của hai không gian con --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cho F và G là không gian con của R3 , với Ví dụ (1,0,1);(1,1,1) F    (1,1,0);(2,1,1) G    . F G  1. Tìm cơ sở và chiều của 2. Tìm cơ sở và chiều của . F G 