Efter videon följer ett problem som du kan lösa för att testa att du tillgodogjort dig innehållet.
Problem:
Bestäm nollrum och bildrum för den linjära avbildningen $T\colon P_2(\mathbb{R})\to P_2(\mathbb{R})$ som ges av \[T(p)=(x^2+1)\cdot p''-p'.\]Mängden $\{1,x,x^2\}$ utgör en bas för vektorrummet av reella polynom av grad högst $2$.
Vi har $T(1)=0$ medan
\[T(x)=-1, \quad T(x^2)=2x^2-2x+2.\]
Detta ger genast att
\[T(a+bx+cx^2)=-b+2c-2cx+2cx^2\]
vilket är lika med nollpolynomet precis när $b=c=0$ för godryckligt $a\in\mathbb{R}$. Detta ger att
\[N(T)=\mathrm{span}(\{1\}).\]
Enligt en känd sats har vi att
\[R(T)=\mathrm{span}(\{T(1),T(x),T(x^2)\})=\mathrm{span}(\{0,-1,2x^2-2x+2\}).\]
Eftersom vektorerna $-1$ och $2x^2-2x+2$ ej är multiplar av varandra är de linjärt oberoende och utgör således en bas för $R(T)$. Således har vi
\[R(T)=\mathrm{span}(\{-1,2x^2-2x+2\}).\]
Notera att $N(T)+R(T)=1+2=3=\mathrm{dim}(P_2)$.
Maila för handledning.
Hur upplevde du problemet?
Svårighet:
Relevans:
Svårighet:
Relevans: