Altérek és bázisok kapcsolata

Sep 18, 2024

Előadás az alterekről

Alapfogalmak

  • Az altér és generátorrendszerek kapcsolata.
  • Minden altérnek több bázisa és generátorrendszere is lehet.
  • Két bázis vagy generátorrendszer akkor generálja ugyanazt az alteret, ha elemi átalakításokkal egymásba alakíthatók.

Példa: Z3

  • Két kétdimenziós altér generátorai.
  • A generátorok függetlenek.
  • A kérdés: generálják-e ugyanazt az alteret.

Gauss-elimináció

  • Elemi átalakítások: sorcserék, skalárszorzás, sorok összeadása.
  • Két különböző generátorrendszer esetén, ha a redukált lépcsős alak azonos, akkor az alterek is azonosak.
  • Vezéregyensek nullázása fontos lépés.

Definíciók

  • Redukált lépcsős alap: Ha a vezéregyensek fölött is nulla elemek vannak.
  • Két generátorrendszer akkor és csak akkor generálja ugyanazt az alteret, ha a Gauss-elimináció után azonos redukált lépcsős alakot kapunk.

Altérek számítása Z3-ban

  • 0 dimenziós altér: Csak a nulla vektor, 1 van belőle.
  • 1 dimenziós altér: Minden nem nulla vektor, 80 nem nulla vektor.
  • Az azonos altér generátorai közötti kapcsolatok, például skáláris szorzás.

Egydimenziós altér

  • 3 dimenziós testben 81 vektor, 80 nem nulla.
  • Az azonos altér generátorai párba állíthatók.

Két dimenziós altér

  • Két vezéregyenség elhelyezése.
  • Lehetséges helyzetek számítása.

Harmadik dimenzió

  • Egységmátrix oszlopainak elrendezése.
  • Vezéregyensek helyzete és tetszőleges kitöltés.
  • Összes eset kiszámítása, 40 darab altér.

Negyedik dimenzió

  • Teljes tér, 1 darab altér.

Összegzés

  • Az altérek bázisai és generátorrendszerei közötti kapcsolatok fontosak a dimenziók és altérek számának meghatározásában.