Hela algebra · 2008-11-29

Uppgift 2

Hela tentan
Uppgift 2

Låt $\mathbf{e}_1$, $\mathbf{e}_2$, $\mathbf{e}_3$ vara en given bas i rummet.

(a)

Beräkna volymen av den parallelepiped (“rätblock”) som spänns upp av $\mathbf{f}_1=(a,a,a)$, $\mathbf{f}_2=(2,a+4,2)$ och $\mathbf{f}_3=(0,3,1)$. För vilka $a\in\mathbb{R}$ är $\mathbf{f}_1$, $\mathbf{f}_2$, $\mathbf{f}_3$ en bas?

(b)

Ger $a=1$ att $\mathbf{f}_1$, $\mathbf{f}_2$, $\mathbf{f}_3$ är en bas? Bestäm i så fall koordinaterna för vektorn som i $\mathbf{e}$-basen har koordinaterna $\mathbf{v}=(1,0,1)$.

Visa lösningDölj lösning

(a) Volymen är absolutbeloppet av $$\det\begin{pmatrix}a&2&0\\a&a+4&3\\a&2&1\end{pmatrix}=a(a+2).$$ Vektorerna bildar därför en bas precis när $a\ne0,-2$. (b) För $a=1$ ger systemet $T[y]_{\mathbf f}=(1,0,1)^T$ lösningen $$[\mathbf u]_{\mathbf f}=\left(\frac53,-\frac13,0\right)^T.$$

Figur