שאלת מבחן באלגברה לינארית 1 - אוניברסיטת בר-אילן 2022 - העתקה לינארית

יהי מרחב וקטורי נוצר סופית ותהי העתקה לינארית המקיימת שלכל העתקה לינארית מתקיים .
הוכיחו כי לכל בסיס
של מתקיים שלכל הוקטורים תלויים לינארית.
העתק שאלה
שתף שאלה
סמן כחשוב
סמן כבוצע
אוניברסיטת בר-אילןמועד ב2022סמסטר א
העתקה לינאריתתלות לינאריתהוכחההרכבת העתקות
לכל , הגדר את ההטלה על לאורך . השתמש בתנאי על ידי הפעלה על , וזהה מה אומר התנאי על המיקום של .
יהי בסיס של , ונקבע כלשהו. נגדיר העתקה לינארית על ידי:

והרחבה לינארית לכל
. זוהי ההטלה על לאורך .

מאחר ש-
מתחלפת עם כל העתקה לינארית, ובפרט עם , מתקיים:


**נפעיל את שתי הצדדים על
:**

- אגף שמאל:

- אגף ימין:


לכן:


**נאפיין את נקודות השבת של
:** עבור וקטור כלשהו , מתקיים:

אם
, אז , ומאי-תלות לינארית של הבסיס נובע לכל , כלומר .

משוואה
אומרת ש-, כלומר היא נקודת שבת של . לפי האפיון לעיל:

דהיינו קיים סקלר
כך ש-.

מכאן שהמשוואה הלינארית
(עם מקדם ל- ומקדם ל-) היא צירוף לינארי אפסי לא טריוויאלי של ו-, ולכן הם תלויים לינארית.
שאלת מבחן באלגברה לינארית 1 - אוניברסיטת בר-אילן 2022 | prepd