www.wikidata.uk-ua.nina.az
Linijna kombinaciya viraz pobudovanij na mnozhini elementiv shlyahom mnozhennya kozhnogo elementa na koeficiyenti z podalshim dodavannyam rezultativ napriklad linijnoyu kombinaciyeyu x i y bude viraz takogo viglyadu ax by de a i b koeficiyenti 1 2 3 Ponyattya linijnoyi kombinaciyi ye odnim z klyuchovih v linijnij algebri ta sumizhnih galuzyah matematiki U klasichnomu vipadku linijna kombinaciya rozglyadayetsya v konteksti vektornih prostoriv ale isnuyut uzagalnennya na dovilni moduli nad kilcyami ta bimoduli Zmist 1 Viznachennya 2 Prikladi ta kontrprikladi 2 1 Vektori 2 2 Funkciyi 2 3 Mnogochleni 3 Linijna obolonka 4 Linijna nezalezhnist 5 Afinna konichna i opukla kombinaciya 6 Teoriya operad 7 Uzagalnennya 8 Zastosuvannya 9 Dzherela 10 Divitis takozhViznachennya RedaguvatiYaksho K pole napriklad pole R displaystyle mathbb R nbsp dijsnih chisel i V ye vektornim prostorom nad K elementi V vektori a elementi K skalyari Yaksho v 1 v n displaystyle v 1 dots v n nbsp vektori a a 1 a n displaystyle a 1 dots a n nbsp skalyari to linijna kombinaciya cih vektoriv zi skalyarami v yakosti koeficiyentiv ce a 1 v 1 a 2 v 2 a 3 v 3 a n v n displaystyle a 1 v 1 a 2 v 2 a 3 v 3 cdots a n v n nbsp Isnuye deyaka dvoznachnist u zastosuvanni ponyattya linijna kombinaciya oskilki vono mozhe vidnositis yak i do samogo virazu tak i do jogo rezultatu U bilshosti vipadkiv mayetsya na uvazi znachennya tak yak mnozhinu vsih linijnih kombinacij v 1 v n displaystyle v 1 dots v n nbsp zavzhdi utvoryuyut pidprostir Odnak mozhna skazati takozh dvi rizni linijni kombinaciyi mozhut dati ce same znachennya i v comu vipadku pid linijnoyu kombinaciyeyu potribno rozumiti viraz Slabo vidchutna riznicya mizh cimi dvoma ponyattyami ye sutnistyu ponyattya linijnoyi zalezhnosti simejstvo vektoriv F linijno nezalezhni v tochnosti todi koli bud yaka linijna kombinaciya vektoriv z F yak znachennya yedina yak viraz U bud yakomu vipadku navit yaksho linijna kombinaciya rozglyadayetsya yak viraz vse ce vidnositsya do koeficiyentiv dlya kozhnogo vi trivialna zmina napriklad perestanovki elementiv abo dodavannya elementiv z nulovimi koeficiyentami ne dayut inshoyi linijnoyi kombinaciyi U zalezhnosti vid situaciyi K i V mozhut buti zadani yavno abo mozhut buti ochevidnimi vid kontekstu U ostannomu vipadku chasto govoryat pro linijnu kombinaciyu vektoriv v 1 v n displaystyle v 1 dots v n nbsp z dovilnimi koeficiyentami za vinyatkom togo sho voni nalezhat K Abo yaksho S pidmnozhina V to mozhna govoriti pro linijnu kombinaciyu vektoriv z S de i koeficiyenti i vektori ne specifikovani za vinyatkom tiyeyi vimogi sho vektori povinni nalezhati mnozhini S a koeficiyenti polyu K Nareshti mozhna govoriti prosto pro linijni kombinaciyi de nichogo ne specifikovano za vinyatkom togo sho vektori povinni nalezhati mnozhini V a koeficiyenti polyu K U comu vipadku mozhlivo mova jde pro viraz oskilki bud yakij vektor V odnoznachno ye znachennyam deyakoyi linijnoyi kombinaciyi Za oznachennyam linijna kombinaciya vklyuchaye tilki skinchennu mnozhinu vektoriv za viklyuchennyam specialnih uzagalnen Odnak mnozhina S z yakoyi berutsya vektori mozhu buti neskinchennoyu Kozhna zh individualna linijna kombinaciya vklyuchaye lishe kinceve chislo vektoriv z ciyeyi mnozhini Takozh nemaye prichin shob n displaystyle n nbsp ne mig buti nulovim rahuyetsya sho v comu vipadku rezultat linijnoyi kombinaciyi bude nulovij vektor u V Prikladi ta kontrprikladi RedaguvatiVektori Redaguvati Nehaj pole K mnozhina R displaystyle mathbb R nbsp dijsnih chisel a prostir vektoriv V evklidiv prostir R 3 displaystyle mathbb R 3 nbsp Bud yakij vektor u R 3 displaystyle mathbb R 3 nbsp ye linijnoyu kombinaciyeyu odinichnih vektoriv e 1 1 0 0 e 2 0 1 0 e 3 0 0 1 displaystyle e 1 1 0 0 e 2 0 1 0 e 3 0 0 1 nbsp Napriklad vektor a 1 a 2 a 3 displaystyle a 1 a 2 a 3 nbsp mozhna zapisati a 1 a 2 a 3 a 1 0 0 0 a 2 0 0 0 a 3 displaystyle a 1 a 2 a 3 a 1 0 0 0 a 2 0 0 0 a 3 nbsp a 1 1 0 0 a 2 0 1 0 a 3 0 0 1 displaystyle a 1 1 0 0 a 2 0 1 0 a 3 0 0 1 nbsp a 1 e 1 a 2 e 2 a 3 e 3 displaystyle a 1 e 1 a 2 e 2 a 3 e 3 nbsp Funkciyi Redaguvati Nehaj K mnozhina C displaystyle mathbb C nbsp vsih kompleksnih chisel i nehaj V mnozhina vsih neperervnih funkcij z dijsnoyi pryamoyi R displaystyle mathbb R nbsp v kompleksnu ploshinu C displaystyle mathbb C nbsp Vzyavshi vektori funkciyi f displaystyle f nbsp i g displaystyle g nbsp viznachenih formulami tut e displaystyle e nbsp osnova naturalnogo logarifma i i displaystyle i nbsp uyavna odinicya f t e i t displaystyle f t e it nbsp g t e i t displaystyle g t e it nbsp mozhna otrimati sered inshih nastupni yih linijni kombinaciyi cos t 1 2 e i t 1 2 e i t displaystyle cos t begin matrix frac 1 2 end matrix e it begin matrix frac 1 2 end matrix e it nbsp 2 sin t i e i t i e i t displaystyle 2 sin t i e it i e it nbsp Z inshogo boku postijna funkciya 3 ne ye linijnoyu kombinaciyeyu f displaystyle f nbsp i g displaystyle g nbsp Mnogochleni Redaguvati Nehaj K ce R displaystyle mathbb R nbsp C displaystyle mathbb C nbsp abo bud yake pole i nehaj V mnozhina P vsih mnogochleniv z koeficiyentami iz K Nehaj zadani vektori mnogochleni p 1 1 p 2 x 1 p 3 x 2 x 1 displaystyle p 1 1 p 2 x 1 p 3 x 2 x 1 nbsp Chi ye mnogochlen x 2 1 displaystyle x 2 1 nbsp linijnoyu kombinaciyeyu p 1 p 2 p 3 displaystyle p 1 p 2 p 3 nbsp Shob viznachiti ce chi ye mnogochlen x 2 1 displaystyle x 2 1 nbsp linijnoyu kombinaciyeyu p 1 p 2 p 3 displaystyle p 1 p 2 p 3 nbsp mozhna zapisati kombinaciyu z dovilnimi koeficiyentami a 1 a 2 a 3 displaystyle a 1 a 2 a 3 nbsp i pririvnyati yiyi do danogo mnogochlenu a 1 1 a 2 x 1 a 3 x 2 x 1 x 2 1 displaystyle a 1 1 a 2 x 1 a 3 x 2 x 1 x 2 1 nbsp Rozkrivayuchi duzhki a 1 a 2 x a 2 a 3 x 2 a 3 x a 3 x 2 1 displaystyle a 1 a 2 x a 2 a 3 x 2 a 3 x a 3 x 2 1 nbsp i zvivshi odnoridni mnogochleni a 3 x 2 a 2 a 3 x a 1 a 2 a 3 1 x 2 0 x 1 displaystyle a 3 x 2 a 2 a 3 x a 1 a 2 a 3 1x 2 0x 1 nbsp viplivaye a 3 1 a 2 a 3 0 a 1 a 2 a 3 1 displaystyle a 3 1 quad a 2 a 3 0 quad a 1 a 2 a 3 1 nbsp Rozv yazkom ciyeyi sistemi linijnih rivnyan ye a 1 1 a 2 1 a 3 1 displaystyle a 1 1 a 2 1 a 3 1 nbsp Takim chinom danij mnogochlen zapisuyetsya linijnoyu kombinaciyeyu p 1 p 2 p 3 displaystyle p 1 p 2 p 3 nbsp x 2 1 1 x 1 x 2 x 1 p 1 p 2 p 3 displaystyle x 2 1 1 x 1 x 2 x 1 p 1 p 2 p 3 nbsp Inshij priklad x 3 1 displaystyle x 3 1 nbsp vin ne mozhe buti predstavlenij linijnoyu kombinaciyeyu p 1 p 2 p 3 displaystyle p 1 p 2 p 3 nbsp 0 x 3 a 3 x 2 a 2 a 3 x a 1 a 2 a 3 displaystyle 0x 3 a 3 x 2 a 2 a 3 x a 1 a 2 a 3 nbsp 1 x 3 0 x 2 0 x 1 displaystyle 1x 3 0x 2 0x 1 nbsp dd zvivshi teper koeficiyenti dlya x 3 displaystyle x 3 nbsp otrimayemo superechnist 0 1 displaystyle 0 1 nbsp Linijna obolonka RedaguvatiDokladnishe Linijna obolonkaNehaj S v 1 v n displaystyle S v 1 dots v n nbsp vektori v deyakomu vektornomu prostori V nad deyakim polem K Mnozhina vsih linijnih kombinacij cih vektoriv nazivayetsya linijnoyu obolonkoyu chi prosto obolonkoyu vektoriv z S Poznachennya s p a n S displaystyle mathrm span S nbsp chi S p S displaystyle mathrm Sp S nbsp S p v 1 v n a 1 v 1 a n v n a 1 a n K displaystyle mathrm Sp v 1 ldots v n a 1 v 1 cdots a n v n mid a 1 ldots a n subseteq K nbsp Linijna nezalezhnist RedaguvatiDokladnishe Linijna nezalezhnistDlya deyakih naboriv v 1 v n displaystyle v 1 v n nbsp vektoriv mozhut buti predstavleni u viglyadi linijnoyi kombinaciyi neodnoznachno v a i v i b i v i displaystyle v sum a i v i sum b i v i nbsp de a i b i displaystyle a i neq b i nbsp Yaksho vidnyati tretij chlen rivnosti z drugogo i poznachiti koeficiyentami lt math gt c i a i b i lt math gt otrimayemo netrivialnu kombinaciyu yaka v rezultati dast nulovij vektor 0 c i v i displaystyle 0 sum c i v i nbsp Yaksho take mozhlivo nabir v 1 v n displaystyle v 1 v n nbsp nazivayetsya linijno zalezhnim U inshomu vipadku linijno nezalezhni Analogichno govoryat pro zalezhnist chi nezalezhnist dovilnoyi mnozhini vektoriv S Yaksho S linijno nezalezhnim i obolonka S zbigayetsya z V govoryat sho S ye bazoyu bazisom u V Afinna konichna i opukla kombinaciya RedaguvatiYaksho nalozhiti koeficiyenti yaki vikoristovuyutsya u linijnij kombinaciyi deyaki umovi otrimayemo ponyattya koncepciyi baricentrichnoyi kombinaciyi chi afinnoyi kombinaciyi konichni kombinaciyi en i opukloyi kombinaciyi a takozh vidpovidnogo ponyattya mnozhin takih linijnih kombinacij Tip kombinaciyi Obmezhennya na koeficiyenti Nazva mnozhini Model prostoruLinijna kombinaciya bez obmezhennya Vektornij pidprostir R n displaystyle mathbf R n nbsp Baricentrichna kombinaciya a i 1 displaystyle sum a i 1 nbsp Afinnij pidprostir Afinna giperploshinaKonichna kombinaciya en a i 0 displaystyle a i geq 0 nbsp Opuklij konus Kvadrant OktantOpukla kombinaciya a i 0 displaystyle a i geq 0 nbsp i a i 1 displaystyle sum a i 1 nbsp Opukla mnozhina SimpleksOskilki tut ye misce obmezhennya na vid kombinacij to v rezultati otrimayemo bilsh shiroki klasi ob yektiv Takim chinom ponyattya afinnih pidmnozhin opuklih konusiv i opuklih mnozhin vistupayut yak uzagalnene ponyattya vektornogo prostoru vektornij prostir odnochasno ye takozh i afinnim pidprostorom i opuklim konusom i opukloyu mnozhinoyu ale opukla mnozhina zovsim ne obov yazkovo bude vektornim chi afinnim pidprostorom chi opuklim konusom Ci ponyattya vinikayut koli berut viznachennya linijnoyi kombinaciyi ob yektiv ale ne bud yaki Napriklad rozpodilennya jmovirnostej zamknuti vidnosno operacij utvorennya opuklih kombinacij i utvoryuyut opuklu mnozhinu ale ne konichnih baricentrichnih chi linijnih ostanni kombinaciyi viznachayut zaryadi Linijnu i baricentrichnu kombinaciyu mozhna viznachiti dlya bud yakogo polya chi kilcya a konichna i opukla kombinaciya potrebuye ponyattya pozitivnogo tak sho yih mozhna viznachiti tilki nad vporyadkovanim polem chi vporyadkovanim kilcem Yaksho dozvoleno tilki mnozhennya na skalyar ale ne dodavannya otrimayemo ne obov yazkovo opuklij konus Chasto obmezhuyutsya mnozhennyam tilki na dodatkovij skalyar Teoriya operad RedaguvatiNa bilsh zagalnij movi teoriyu operad mozhna rozglyadati vektornij prostir yak algebri nad operadoyu R 3 displaystyle mathbb R 3 nbsp neskinchenna pryama suma v yakoyi tilki kinceve chislo chlena ye nenulovim yakij parametrizuye linijni kombinaciyi Napriklad vektor 2 3 5 0 displaystyle 2 3 5 0 dots nbsp v takomu pidhodi vidpovidaye linijnij kombinaciyi 2 v 1 3 v 2 5 v 3 0 v 4 displaystyle 2v 1 3v 2 5v 3 0v 4 cdots nbsp Podibnim obrazom mozhna rozglyadati baricentrichni konichni i opukli kombinaciyi yak vidpovidni pidoperadam u yakih chleni v sumi dayut 1 chleni yakih nevid yemni chi i to i inshe Taki kombinaciyi budut neskinchennimi afinnimi giperploshinami neskinchennimi giperoktantami i neskinchennimi simpleksami Z ciyeyi tochki tochki zoru linijna kombinaciya mozhe rozglyadatis yak najbilsha zagalna operaciya u vektornomu prostori yaksho vektornij prostir ye algebroyu nad operadoyu linijnoyi kombinaciyi ce v tochnosti oznachaye sho vsi mozhlivi algebrayichni operaciyi u vektornomu prostori ye linijnimi kombinaciyami Osnovni operaciyi dodavannya i mnozhennya na skalyar razom z isnuvannyam aditivnoti rivnosti i aditivnoyi inversiyi nemozhlivo skombinuvati bilshe skladnim obrazom nizh utvorennyam linijnoyi kombinaciyi Ci osnovni operaciyi ye generuvalnimi mnozhinami dlya operadi vsih linijnih kombinacij Uzagalnennya RedaguvatiYaksho V topologichnij vektornij prostir to mozhna zastosuvati nayavnu topologiyu V i dati sens deyakim neskinchennim linijnim kombinaciyam elementiv cogo prostoru Napriklad mozhna govoriti pro kartinka proyasniti do neskinchennosti Taki neskinchenni linijni kombinaciyi ne zavzhdi mayut sens zazvichaj sens vdayetsya nadati tilki zbizhnim kombinaciyam Zbilshennya zapasu dopustimih linijnih kombinacij mozhe prizvesti do zmini ob yemu ponyattya obolonki linijnoyi nezalezhnosti j bazi Yaksho K komutativne kilce a ne pole to vse sho govorilos pro linijni kombinaciyi vishe uzagalnyuyetsya na cej vipadok bez zmin Yedina riznicya taki prostori nazivayut modulyami a ne vektornimi prostorami i ne vsi rezultati spravedlivi stosovno do vektornih prostoriv zalishayutsya spravedlivimi j shodo moduliv Yaksho K nekomutativne kilce to ponyattya linijnoyi kombinaciyi z koeficiyentami iz K takozh mozhna zaprovaditi z tiyeyu osoblivistyu sho moduli nad nekomutativnim kilcem mozhut buti livi ta pravi to i linijna kombinaciya mozhe tezh buti livoyu i pravoyu Skladnishoyu ye situaciya koli V bimodul nad dvoma kilcyami K L displaystyle K L nbsp i K R displaystyle K R nbsp U comu vipadku najbilsh zagalnij vid linijnoyi kombinaciyi takij a 1 v 1 b 1 a n v n b n displaystyle a 1 v 1 b 1 cdots a n v n b n nbsp de a 1 a n displaystyle a 1 dots a n nbsp nalezhit K L displaystyle K L nbsp nalezhit K R displaystyle K R nbsp i v 1 v n displaystyle v 1 dots v n nbsp nalezhit V Zastosuvannya RedaguvatiVazhlivim zastosuvannyam linijnoyi kombinaciyi ye hvilovi funkciyi ta kvantova mehanikaDzherela RedaguvatiGelfand I M 1998 Lekcii po linejnoj algebre vid p yate Moskva Nauka s 320 s ISBN 5 7913 0015 8 Zavalo S T 1974 Algebra i teoriya chisel ros vid pershe Moskva s 464 s ISBN 5 7913 0015 8 Divitis takozh Redaguvati David C Lay Linear Algebra and Its Applications 3rd ed Reading Mass Addison Wesley 2006 576 p ISBN 0 321 28713 4 Gilbert Strang Linear Algebra and Its Applications 4th ed Belmont Calif Brooks Cole 2005 viii 487 p ISBN 0 03 010567 6 Sheldon Axler Linear Algebra Done Right 2nd ed New York Springer 2002 viii 251 p ISBN 0 387 98258 2 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Linijna kombinaciya amp oldid 40199164