Lineaire afbeelding

In de wiskunde is een lineaire afbeelding een afbeelding die de lineaire combinaties bewaart, wat inhoudt dat zowel de optelling als de scalaire vermenigvuldiging behouden blijven. Het beeld van de som van vectoren is gelijk aan de som van de beelden, en het beeld van een (scalaire) veelvoud van een vector is gelijk aan hetzelfde veelvoud van het beeld. Deze afbeeldingen vertonen interessante eigenschappen en spelen een belangrijke rol in de lineaire algebra van vectorruimten en modulen.

Definitie

Een afbeelding , waarbij en vectorruimten over een lichaam (Ned. term; in België: veld) zijn, heet lineair als voor elk paar en elk element [1]:

en

.

Omdat niet uitdrukkelijk gebruikgemaakt wordt van het feit dat scalairen verschillend van nul een omgekeerde hebben, kan de eis dat een lichaam is verzwakt worden, en kan de definitie worden gebruikt voor lineaire afbeeldingen tussen modulen over een commutatieve ring. Veel van de resultaten voor vectorruimten hebben een analoog voor modulen, maar omdat niet ieder moduul een basis heeft zijn er een aantal resultaten die niet kunnen worden overgezet (zoals bijvoorbeeld de dimensiestelling).

Bij een niet-commutatieve ring kan men eventueel spreken van een links-lineaire afbeelding tussen linkermodulen.

Combineren van lineaire afbeeldingen

De verzameling van alle lineaire afbeeldingen van een vaste vectorruimte naar een vaste vectorruimte , beide over het lichaam , is met een geschikte optelling en vermenigvuldiging met een scalair zelf ook een vectorruimte over .[1]

Voor de lineaire afbeeldingen en van naar wordt de som gedefinieerd als de lineaire afbeelding die aan elk element de som van de beelden onder en toevoegt:

en wordt voor een element het veelvoud gedefinieerd als de lineaire afbeelding die aan elk element het -veelvoud van het beeld onder toevoegt:

De verzameling is een deelruimte van de vectorruimte over van de functies van naar .

Ook de samenstelling van lineaire afbeeldingen is opnieuw een lineaire afbeelding: voor en , waarin en vectorruimten over het lichaam zijn, is

terug een lineaire afbeelding.

Nulruimte en beeldruimte

De nulruimte of kern van een lineaire afbeelding is de verzameling van alle vectoren die door op de nulvector worden afgebeeld. Het beeld van het domein van , het bereik, heet ook de beeldruimte van . Zowel de nulruimte als de beeldruimte van een lineaire afbeelding is weer een lineaire ruimte. Vaak wordt de notatie en gebruikt voor de kern en beeldruimte, van het engelse kernel en image.

Matrixvoorstelling

De lineaire afbeelding van de -dimensionale vectorruimte naar de -dimensionale vectorruimte beeldt de basisvectoren van af op de vectoren

,

die, zoals alle vectoren in , kunnen worden geschreven als lineaire combinatie van de basisvectoren van :

De bijbehorende -matrix heeft als elementen de coördinaten :

Voor een vector , met

geldt:

,

waarin

.

De matrix wordt de matrixvoorstelling van de lineaire afbeelding genoemd. Het is een belangrijke eigenschap van lineaire afbeeldingen tussen eindigdimensionale ruimten dat iedere lineaire afbeelding een matrixvoorstelling heeft, en de afbeelding en matrix worden vaak als hetzelfde object beschouwd.

Voorbeelden

Voorbeeld 1

De identieke afbeelding is lineair. De projectie op een vector is lineair. Lineaire afbeeldingen over eindigdimensionale vectorruimten kunnen door een matrix worden voorgesteld, en omgekeerd kan men met elke eindigdimensionale matrix een lineaire afbeelding associëren.

Voorbeeld 2

De afbeelding die een differentieerbare functie afbeeldt op haar afgeleide, is een lineaire afbeelding. Hierbij zijn respectievelijk de verzamelingen van functies en van alle functies die minstens één keer differentieerbaar zijn.

Voorbeeld 3

De afbeelding , is lineair. De bijbehorende matrix is:

Het eerste element van de beeldvector is gelijk aan het standaardinproduct van de argumentvector met de bovenste rij van de matrix; het tweede element van de beeldvector is gelijk aan het standaardinproduct van de argumentvector met de onderste rij van de matrix.

Voorbeeld 4

De afbeelding is een lineaire afbeelding tussen twee modulen over de ring . De kern van deze afbeelding is het -moduul dat bestaat uit alle gehele getallenkoppels van de vorm . Het beeld is , de verzameling van alle drievouden.

Algemener kan elke abelse groep worden opgevat als een -moduul, en elk groepsisomorfisme tussen abelse groepen wordt een lineaire afbeelding.

Eigenschappen

Dimensiestelling

De dimensiestelling voor lineaire afbeeldingen is een centrale stelling binnen de lineaire algebra en luidt:

Laat en eindigdimensionale vectorruimten zijn en een lineaire afbeelding van in . Dan is:

,

waarbij het beeld en de kern van is.

Als daarenboven en dezelfde dimensie hebben, dan volgt uit deze stelling dat injectief is dan en slechts dan als surjectief is. De redenering loopt als volgt:

  • Stel dat surjectief is, dan is . Hieruit volgt dat . Dit impliceert dat injectief is: stel dat er bestaan zodat maar , dan is . Dit is tegenstrijdig met het feit dat , en dus is injectief.
  • Stel dat injectief is, dan is volgens de redenering van het vorige punt . Dit impliceert dat , en dus is surjectief.

Omdat injectiviteit de surjectiviteit impliceert en omgekeerd, geldt dat als injectief of surjectief is, dan is een bijectie. Omdat ook lineair is, vormt het een isomorfisme tussen en .

Bronnen

Read other articles:

Опис файлу Опис постер фільму «Є ідея!» Джерело https://www.google.com.ua/search?biw=1440&bih=790&tbm=isch&sa=1&ei=QB9aWoS2D4SnsAGB2orADA&q=есть+идея+фильм+1977&oq=Есть+идея%21+фильм&gs_l=psy-ab.1.2.0i30k1j0i24k1l4.1366.13808.0.16855.2.2.0.0.0.0.230.393.0j1j1.2.0....0...1c.1j2.64.psy-ab..0.2.393...0j0i67k1.0.4LjPEjchhZo#imgrc=F0QJfbq8qMkNTM: Час створення 1977 Автор зображенн...

 

Кубок Латвії 2002 Подробиці Дата проведення 11 травня — 20 жовтня 2002 Кількість учасників 35 Призові місця  Чемпіон Сконто (7-й раз) Віцечемпіон Металургс (Лієпая) Статистика Зіграно матчів 36 Забито голів 144 (4 за матч) ← 2001 2003 → Кубок Латвії з футболу 2002 — 61-й розіграш ...

 

Esta biografia de uma pessoa viva não cita fontes ou referências, o que compromete sua credibilidade. Ajude a melhorar este artigo providenciando fontes confiáveis e independentes. Material controverso sobre pessoas vivas sem apoio de fontes confiáveis e verificáveis deve ser imediatamente removido, especialmente se for de natureza difamatória. —Encontre fontes: ABW  • CAPES  • Google (N • L • A) (Junho de 2019) Luísa Cost...

Male practitioner of magic For other uses, see Warlock (disambiguation). Look up warlock in Wiktionary, the free dictionary. Costume design for a warlock for the opera Mefistofele (Alfredo Leonardo Edel, 1881)Warlocks and Witches in a dance (John Faed, 1855) A warlock is a male practitioner of witchcraft.[1] Etymology and terminology The most commonly accepted etymology derives warlock from the Old English wǣrloga, which meant breaker of oaths or deceiver.[2] The term came to...

 

Awards issued by YouTube Not to be confused with YouTube Awards or YouTube Music Awards. This article relies excessively on references to primary sources. Please improve this article by adding secondary or tertiary sources. Find sources: YouTube Creator Awards – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2023) (Learn how and when to remove this template message) YouTube Creator AwardsA 100,000 subscriber award gifted to MixMorrisAwarded forAc...

 

Los llamados asesinatos del Bósforo,[1]​ que la prensa denominó también asesinatos del döner o asesinatos del kebab, fueron una serie de actos terroristas en Alemania entre 2000 y 2007 perpetrados por la extrema derecha neonazi, especialmente por la organización terrorista Clandestinidad Nacionalsocialista (CNS).[2]​ Diez personas fueron asesinadas a tiros y una más resultó gravemente herida por una célula en la que participaban los activistas de ultraderecha Beate Zschäp...

Збройні сили США в КореїUnited States Forces Korea주한 미군 Емблема Тихоокеанської армії ЗС СШАНа службі 1 липня 1957—по т.ч.Країна  США Південна КореяТип КомандуванняЧисельність 23 468 о/сУ складі Індо-Тихоокеанське Командування Збройних сил СШАГарнізон/Штаб Кемп Гамфріс, Пхент...

 

1961 United States Supreme Court caseTorcaso v. WatkinsSupreme Court of the United StatesArgued April 24, 1961Decided June 19, 1961Full case nameTorcaso v. Watkins, ClerkCitations367 U.S. 488 (more)81 S.Ct. 1680, 6 L. Ed. 2d 982ArgumentOral argumentCase historyPriorJudgment for respondent, Circuit Court for Montgomery County, Maryland; Judgment affirmed, Court of Appeals of Maryland, 223 Md. 49, 162 A. 2d 438 (1960)SubsequentReversed and remandedHoldingState governments cannot require a relig...

 

Private college in North Andover, Massachusetts, U.S. Merrimack CollegeMottoPer Scientiam Ad Sapientiam (Latin)Motto in EnglishThrough Knowledge to WisdomTypePrivate universityEstablished1947Religious affiliationCatholic (Order of Saint Augustine)Academic affiliationsNAICU AICUM ACCU[1]Endowment$53,601,816 (2020)[2]PresidentChristopher E. Hopey, Ph.D.[3]Academic staff220Administrative staff330Students5,418 (2020)[4]Undergraduates4,202 (2020)[4]Post...

Ця стаття не містить посилань на джерела. Ви можете допомогти поліпшити цю статтю, додавши посилання на надійні (авторитетні) джерела. Матеріал без джерел може бути піддано сумніву та вилучено. (липень 2022) Острів Восьмого Березнярос. Остров Восьмого Марта Шаблон:Острів:...

 

University competition in Canadian football CIS Football redirects here. For other uses, see CIS Football (disambiguation). U Sports footballCurrent season, competition or edition: 2023 U Sports football seasonFormerlyCIAU football, CIS footballSportCanadian footballFounded1961No. of teams27, in four conferencesCountryCanadaMost recentchampion(s)Montreal Carabins (2023)Most titlesLaval Rouge et Or (11)TV partner(s)CBC Sports (in English)TVA Sports (in French)RelatedcompetitionsVanier CupOffic...

 

2018 novel by Tayari Jones An American Marriage First edition coverAuthorTayari JonesAudio read byEisa Davis[1]Sean Crisden[1]Cover artistJaya Miceli[2]CountryUnited StatesLanguageEnglishGenreNovelSet inAtlanta and LouisianaPublisherAlgonquin Books of Chapel HillPublication dateFebruary 6, 2018Media typePrint (hardcover and paperback)Pages308AwardsWomen's Prize for Fiction (2019)ISBN978-1-61620-877-6 (hardcover)Dewey Decimal813/.6LC ClassP...

Species of rodent This article is about an African porcupine. For the headland in Canada, see Cape Porcupine, Newfoundland and Labrador. Cape porcupine Conservation status Least Concern (IUCN 3.1)[1] Scientific classification Domain: Eukaryota Kingdom: Animalia Phylum: Chordata Class: Mammalia Order: Rodentia Family: Hystricidae Genus: Hystrix Species: H. africaeaustralis Binomial name Hystrix africaeaustralisPeters, 1852   range The Cape porcupine (Hystrix africae...

 

Public park in Queens, New York The center of Tribute Park in 2018. Tribute Park is a 0.83-acre (0.34 ha) public green space in the Rockaway Park neighborhood of Queens, New York City.[1] It is located at the corner of Beach Channel Drive and Beach 116th Street, facing Jamaica Bay.[2] At the time of the September 11 terrorist attacks, the park site was an undeveloped lot that provided an unobstructed view of the collapse of the World Trade Center. Following the attacks, l...

 

Indian politician Sangam Lal GuptaMember of Parliament, Lok SabhaIncumbentAssumed office 23 May 2019Preceded byHarivansh SinghConstituencyPratapgarhNational General Secretary, BJP OBC MorchaIncumbentAssumed office 22 March 2021Member of the Uttar Pradesh Legislative AssemblyIn office2017–2019Preceded byNagendra Singh Personal detailsBorn (1971-04-01) 1 April 1971 (age 52)Katra Medniganj, Uttar Pradesh, IndiaPolitical partyBharatiya Janata Party (since 2019)Other politicalaffili...

Hospital in Damascus, SyriaAl-Asad University HospitalSyrian Ministry of Higher EducationAl Assad University HospitalGeographyLocationDamascus, SyriaCoordinates33°30′21″N 36°16′11″E / 33.505716°N 36.269635°E / 33.505716; 36.269635OrganisationCare systemPublicTypeTeachingAffiliated universityDamascus UniversityServicesBeds645SpecialityMultispecialtyHistoryOpened1988LinksWebsitewww.auhd.edu.syListsHospitals in Syria Al-Asad University Hospital (Arabic: مست...

 

Hindu and Buddhist deity For other uses, see Bhairava (disambiguation). Bhairava12th-century Bhairava sculptureAffiliationShivaMantraॐ कालभैरवाय नमः ॥ oṁ kālabhairavāya namaḥWeaponTrishula, Khaṭvāṅga, Sword, Kapala, Sickle, Vajra, Noose, Pinaka bow, Pashupatastra arrow, Pestle and DamaruDayTuesday and SundayNumber33MountDogFestivalsBhairava AshtamiConsortBhairavi This article contains Indic text. Without proper rendering support, you may see question mar...

 

Jimmy Van Heusen Nazionalità Stati Uniti GenerePopJazz Periodo di attività musicale1930 – 1964 Sito ufficiale Modifica dati su Wikidata · Manuale Oscar alla migliore canzone 1945 Oscar alla migliore canzone 1958 Oscar alla migliore canzone 1960 Oscar alla migliore canzone 1964James Jimmy Van Heusen, pseudonimo di Edward Chester Babcock (Syracuse, 26 gennaio 1913 – Rancho Mirage, 6 febbraio 1990), è stato un compositore e pianista statunitense. Indice 1 Bio...

2010 novel by Gail Carriger Changeless Front cover of the 1st U.S. editionAuthorGail CarrigerCover artistLauren Panepinto[1]CountryUnited StatesLanguageEnglishSeriesThe Parasol ProtectorateGenreSteampunk, paranormal romancePublisherOrbitPublication dateApril 1, 2010 (1st edition)Media typePrint (paperback)Pages400pp (1st edition)ISBN0-316-07414-4OCLC449868635Preceded bySoulless Followed byBlameless  Changeless is a steampunk paranormal romance novel by Ga...

 

Partito Comunista UnghereseMagyar Kommunista PártMKP LeaderBéla Kun (1918-1919) János Kádár (1943-1944) Mátyás Rákosi (1945-1948) Stato Ungheria SedeBudapest Fondazione24 novembre 1918 Dissoluzione22 luglio 1948 Confluito inPartito Ungherese dei Lavoratori IdeologiaComunismo Marxismo-leninismo CollocazioneEstrema sinistra CoalizioneBlocco di Sinistra (Ungheria) Affiliazione internazionaleComintern (1919-1943) Cominform (1947-1948) Bandiera del partito Modifica dati...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!