MAT Linear Algebra [Aljabar Linear]

Similar documents
MAT111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAA 111 Algebra for Science Students [Aljabar untuk Pelajar Sains]

MAT 111 Linear Algebra [Aljabar Linear]

MAT Calculus [Kalkulus]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus]

MAT 518 Numerical Methods for Differential Equations [Kaedah Berangka untuk Persamaan Pembezaan]

MAT 202 Introduction to Analysis [ Pengantar Analisis]

MST 565 Linear Model [Model Linear]

MAA Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

I47. JIM 201- Linear Algebra [, ljabar Linearl. April2009. Duration: 3 hours lmasa: 3 jaml UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

CPT115 Mathematical Methods for Computer Sciences [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

MAT 101 Calculus [ Kalkulus] Duration : 3 hours [Masa : 3 jam]

MAA 101 Calculus for Science Students I [Kalkulus untuk Pelajar Sains I]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MSG 356 Mathematical Programming [Pengaturcaraan Matematik]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

MAT 263 Probability Theory [Teori Kebarangkalian]

MAT 223 DIFFERENTIAL EQUATIONS I [Persamaan Pembezaan I]

EME 411 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

MAT 222 Differential Equations II [Persamaan Pembezaan II]

MSS 317 Coding Theory [Teori Pengekodan]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT115 Mathematical Methods for Computer Science [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

IWK 302 Wood Engineering [Kejuruteraan Kayu]

MST 565 Linear Models [Model Linear]

MSG 389 Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

MAT 100 Foundation Mathematics [Asas Matematik]

IWK 302 WOOD ENGINEERING [KEJURUTERAAN KAYU]

EMH 451 Numerical Methods For Engineers [Kaedah Berangka Untuk Jurutera]

EEE 208 TEORI LITAR II

MAT Calculus [Kalkulus]

MGM 531 Euclidean Geometry [Geometri Euklidan]

EAA211 Engineering Mathematics for Civil Engineers [Matematik Kejuruteraan untuk Jurutera Awam]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2004/2005. March 2005 MGM ANALYSIS [ANA LISIS]

(Kertas soalan ini mengandungi 4 soalan dalam 6 halaman yang dicetak) (This question paper consists of 4 questions on 6 printed pages)

MAT Calculus [Kalkulus]

MGM 502 Number Theory [Teori Nombor]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CIT562 Bioinformatics Computing [Perkomputeran Bioinformatik]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

MGM551 - Operations Research [ Penyelidikan Operasi]

-1- UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Second Semester Examination Academic Session 2009/2010. April/May 2010

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. Supplementary Semester Examination Academic Session 2004/2005. May IUK 291E - Mathematic I1 [Matematik II]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

MST 562 Stochastic Processes [Proses Stokastik]

ESA 382/3 Spacecraft Subsystem Design Rekabentuk Subsistem Kapal Angkasa

ESA 367/2 Flight Stability & Control I Kestabilan & Kawalan Penerbangan I

EEM 423 KEJURUTERAAN KEBOLEHPERCAYAAN

EEE REKABENTUK SISTEM KAWALAN

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

IUK 107 CHEMISTRY FOR TECHNOLOGIST [KIMIA UNTUK TEKNOLOGIS]

EMH 451/3 Numerical Methods For Engineers Kaedah Berangka Untuk Jurutera

ESA 380/3 Orbital Mechanics Mekanik Orbit

MSG Engineering Computation II [Pengiraan Kejuruteraan II]

IUK 191E - Mathematic I [Matematik I]

REG 363 Site Investigation (Kajian Tapak)

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS511 Evolutionary Computing [Perkomputeran Berevolusi]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEM 352 REKABENTUK MEKATRONIK II

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

EMH 211 Thermodynamics [Termodinamik]

ESA 368/3 High Speed Aerodynamics Aerodinamik Berkelajuan Tinggi

IEK 108 PROCESS FLUID MECHANICS [MEKANIK BENDALIR PROSES]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CCS513 Computer Vision and Image Analysis [Penglihatan Komputer dan Analisis Imej]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA EEE 354 SISTEM KAWALAN DIGIT

UNlVERSlTl SAINS MALAYSIA. First Semester Examination Academic Session 2004/2005. October Duration : 3 hours. [Masa : 3 jam]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT443 Automata Theory & Formal Languages [Teori Automata & Bahasa Formal]

EEU 104 TEKNOLOGI ELEKTRIK

MSG 388 Mathematical Algorithms for Computer Graphics [Algoritma Matematik untuk Grafik Komputer]

EAH 221/3 Fluid Mechanics For Civil Engineers [Mekanik Bendalir Untuk Jurutera Awam]

EPP 322 Advanced Manufacturing Process [Proses Pembuatan Termaju]

IMK 308 Food Preservation Principles [Prinsip Pengawetan Makanan]

IEK 212 PROCESS HEAT TRANSFER [PEMINDAHAN HABA PROSES]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT112 Discrete Structures [Struktur Diskret]

EAS151 Statics and Dynamics [Statik dan Dinamik]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ESA 380/3 Orbital Mechanics [Mekanik Orbit]

IEK PROCESS HEAT TRANSFER [PEMINDAHAN HABA PROSES]

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA

BST 203/3 Population and Community Ecology [Ekologi Populasi dan Komuniti]

ZCT 104E/3 - Fizik IV (Fizik Moden)

ESA 362/3 Kawalan Penerbangan Pesawat

EAS 254E/3 Structural Analysis (Analisis Struktur)

MSG 367 Time Series Analysis [Analisis Siri Masa]

Jawab soalan mengikut arahan yang diberikan dalam setiap bahagian. Questions should be answered according to the instructions given in each section.

ZCT 317E/3 - Solid State Physics II [Fizik Keadaan pepejal III

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT244 Artificial Intelligence [Kecerdasan Buatan]

EEE 453 REKABENTUK SISTEM KAWALAN

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA. CPT115 Mathematical Methods for Computer Science [Kaedah Matematik bagi Sains Komputer]

(Kertas soalan ini mengandungi 5 soalan dalam 8 halaman yang bercetak) (This question paper consists of 5 questions on 8 printed pages)

EAS253 Theory of Structures [Teori Struktur]

KOT 222 Organic Chemistry II [Kimia Organik II]

EME 451/3 Computational Fluid Dynamics Pengkomputeran Dinamik Bendalir

MAT 263 PROBABILITY THEORY [Teori Kebarangkalian]

SULIT 3472/1 MAJLIS PENGETUA SEKOLAH-SEKOLAH MALAYSIA (MPSM) CAWANGAN KELANTAN PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM TINGKATAN LIMA

KFT 232 Physical Chemistry II [Kimia Fizik II]

EAS 253E/3 Theory of Structures EAS 253E/3 Teori Struktur

PEPERIKSAAN PERCUBAAN SPM 2014 ADDITIONAL MATHEMATICS

Transcription:

UNIVERSITI SAINS MALAYSIA Second Semester Examination 2014/2015 Academic Session June 2015 MAT 111 - Linear Algebra [Aljabar Linear] Duration : hours [Masa : jam] Please check that this examination paper consists of EIGHT pages of printed material before you begin the examination. [Sila pastikan bahawa kertas peperiksaan ini mengandungi LAPAN muka surat yang bercetak sebelum anda memulakan peperiksaan ini.] Instructions: Answer FOUR (4) questions. [Arahan: Jawab EMPAT (4) soalan.] In the event of any discrepancies the English version shall be used. [Sekiranya terdapat sebarang percanggahan pada soalan peperiksaan versi Bahasa Inggeris hendaklah diguna pakai]....2/-

- 2-1 2 2 1 1 2 4 1. Let the matrix A = 2 4 6 4. 0 0 1 5 1 1 2 2 0 1 2 2 1 a 1 2 4 b (a) If v1 = 2 v2 = 4 v = 6 v 4 = 4 v 5 = and y = c find 0 0 1 5 1 d 1 2 2 0 e an equation relating a b c d and e so that y belongs to span v v v v v. { } 1 2 4 5 (b) Determine the reduced row echelon form of A. (c) Based on your result in part (b) or using any other method find det( A ). (d) Find the set of all solutions to A x= 0 and express each solution as a linear combination of two vectors in (e) Find the bases for the column space A and the null space of A. (f) State the relationship between the rank of A and the nullity of A. 5. (g) Show that the null space of A T is the orthogonal complement of the column space of A in part (e). [ 100 marks ] /-

- - 1. Andaikan matriks 1 2 2 1 1 2 4 A = 2 4 6 4. 0 0 1 5 1 1 2 2 0 1 2 2 1 a 1 2 4 b (a) Jika v1 = 2 v2 = 4 v = 6 v 4 = 4 v 5 = dan y = c 0 0 1 5 1 d 1 2 2 0 e cari persamaan yang menghubungkan a b c d dan e supaya y dipunyai v v v v v. oleh rentang { } 1 2 4 5 (b) Tentukan bentuk eselon baris terturun A. (c) Berdasarkan keputusan kamu di bahagian (b) atau dengan menggunakan sebarang kaedah lain cari det( A ). (d) Dapatkan set kesemua penyelesaian kepada A x = 0 dan nyatakan setiap penyelesaian sebagai suatu gabungan linear dua vektor dalam (e) Dapatkan asas-asas untuk ruang lajur A dan ruang nol A. (f) Nyatakan hubungan di antara pangkat A dan kenolan A. 5. (g) T Tunjukkan bahawa ruang nol A adalah pelengkap berortogon ruang lajur A dalam bahagian (e). [ 100 markah ] 4/-

- 4-2. (a) Let (i) L : be defined by x1 1 0 1 x1 L x 2 1 1 2 x = 2. x 2 1 x Show that L is a linear transformation but not an isomorphism. (ii) Find a basis for the kernel of L. Extend the basis in part (ii) to obtain a basis for. (iv) Find a basis for the range of L. (b) (v) Let Based on your result in parts (ii) and (iv) state the relationship between dim domain L dim ker L and dim range L. 0 5 11 A = 10 9 10. 4 4 5 (i) Show that λ = 1 is an eigenvalue of A. Thus find a basis for the associated eigenspace. (ii) Find the characteristic polynomial of A. Find the other eigenvalues and associated eigenvectors of A. (iv) Is A diagonalizable? Explain. [ 100 marks ] 5/-

- 5 - x1 1 0 1 x1 2. (a) Andaikan L : ditakrifkan oleh L x 2 1 1 2 x = 2. x 2 1 x (i) Tunjukkan bahawa L adalah suatu transformasi linear tetapi bukan suatu isomorfisma. (ii) Dapatkan suatu asas bagi inti L. Kembangkan asas dalam bahagian (ii) bagi mendapatkan suatu asas untuk. (iv) Dapatkan suatu asas bagi julat L. (v) Berdasarkan keputusan yang anda peroleh di bahagian (ii) dan (iv) nyatakan hubungan di antara dim domain L dim inti L dan dim julat L. (b) Andaikan 0 5 11 A = 10 9 10. 4 4 5 (i) Tunjukkan bahawa λ = 1 adalah nilai eigen bagi A. Dengan demikian dapatkan suatu asas untuk ruang eigen sekutuan. (ii) Dapatkan polinomial cirian bagi A. Dapatkan nilai-nilai eigen yang lain dan vektor-vektor eigen sekutu bagi A. (iv) Adakah A terpepenjurukan? Terangkan. [ 100 markah ] 6/-

- 6 -. (a) Let V be an n-th dimensional vector space and let S = { u u u } 1 2 2 n be an ordered basis for V. If v = a1u1+ a2u2 + + anu n and w = b1u1+ b2u2 + + b n u n be any two vectors in V (i) verify that the function ( ) [ ] [ ] ( ) 1 1 2 2 vw = v w = ab + ab + 2 + ab S S n n satisfies the properties of an inner product on V; (ii) use the definition in part (i) to find the length of v; state the Cauchy-Schwarz inequality for V with the inner product defined in part (i). (b) Let W be the set of all matrices of the form abcd and e. a 0 b A= 0 c 0 d 0 e where (i) Show that W is a subspace of M a vector space of all matrices where the operation is the standard addition of matrices and the operation is the standard multiplication of a matrix by a real number. (ii) Find a basis for W. What is the dimension of W? [ 100 marks ] 7/-

- 7 -. (a) Andaikan V adalah suatu ruang vektor berdimensi n dan andaikan S = { u1 u2 2 un} adalah suatu asas bertertib untuk V. Jika v = a1u1+ a2u2+ + anu n dan w = b1u1+ b2u2 + + b n u n adalah sebarang dua vektor dalam V (i) tentu sahkan bahawa fungsi ( vw) [ v] [ w ] ( ) 1 1 2 2 = = ab + ab + 2+ ab S S n n memenuhi sifat-sifat hasil darab terkedalam pada V; (ii) guna takrif dalam bahagian (i) untuk mencari panjang v; nyatakan ketaksamaan Cauchy-Schwarz bagi V dengan hasil darab terkedalam yang ditakrif dalam bahagian (i). (b) Andaikan W adalah set kesemua matriks berbentuk dengan abcd dan e. a 0 b A= 0 c 0 d 0 e (i) Tunjukkan bahawa W adalah suatu subruang bagi M suatu ruang vektor kesemua matriks dengan operasi adalah penambahan piawai matriks dan operasi adalah pendaraban piawai matriks dengan suatu nombor nyata. (ii) Cari suatu asas untuk W. Apakah dimensi bagi W? [100 markah] 8/-

- 8-4. (a) Let V be an inner product space and W a finite-dimensional subspace of V w w w. For u and v in V prove or disprove with orthonormal basis { } 1 2 that proj ( u+ v) = proj ( u) + proj ( v ). W W W (b) Let 1 2 0 S = 0 0 1. 2 1 0 (i) Determine whether S is a basis for. (ii) Use the Gram-Schmidt process to determine T an orthonormal basis for span S with the standard inner product defined on it. Write the vector 2 1 as a linear combination of the vectors in T. (iv) Find W the orthogonal complement of W = span S. [ 100 marks ] 4. (a) Andaikan V adalah suatu ruang hasil darab terkedalam dan W adalah w w w. subruang V berdimensi terhingga dengan asas ortonormal { } 1 2 Bagi u dan v dalam V bukti atau sangkal bahawa proj ( u+ v) = proj ( u) + proj ( v ). W W W (b) Andaikan 1 2 0 S = 0 0 1. 2 1 0 (i) Tentukan sama ada S adalah suatu asas untuk. (ii) Guna proses Gram-Schmidt untuk menentukan T suatu asas ortonormal bagi rentang S dengan hasil darab terkedalam piawai ditakrif padanya. Tulis vektor dalam T. 2 1 sebagai suatu gabungan linear vektor-vektor (iv) Cari W pelengkap ortogon bagi W = rentang S. - ooo0ooo - [ 100 markah ]