Lineaarialgebra

Dynaaminen työarkki 4: Lineaarikuvaukset tasossa

- projektio, peilaus, venytys ja kierto geometriselta kannalta
- lineaarisuus-ominaisuus
- matriisiesitys
- ominaisarvot ja ominaisvektorit (toisessa dokumentissa Lineaarikuvaus2.htm)
HYVÄ OPISKELIJA
Tämä lomake voi lähettää vastauksesi opettajalle sähköpostina. Tekniset viat ovat aina mahdollisia, joten tee varalta muistiinpanot vastauksistasi myös paperille!

Tämän dokumentin tehtävistä pitäisi selviytyä tunnissa, toisessa saman verran.
Pyyntö: Kun yksi tunti on kulunut, kirjoita tieto tästä käsiteltävänä olevan tehtävän kommenttialueelle! Ilmoita loppupalautteessa koko kuluttamasi aika.
Etäkäyttäjälle: Voit ladata ja tallettaa dokumentin koneellesi, sulkea Internet-yhteyden, ratkaista tehtävät, luoda Internet-yhteyden uudelleen ja lähettää vastauksesi. Älä kuitenkaan siirry dokumentista muulle sivulle samalla selainistunnolla, voit menettää työsi tuloksen!
Kun olet käsitellyt tehtävät, painat vain lomakkeen lopussa olevaa Lähetä-nappia.

Älä poistu tältä sivulta ennenkuin olet vastannut ja lähettänyt tuotoksesi.

Jos on aivan pakko lopettaa kesken, niin lähetä se mitä siihen mennessä sait aikaan. Palaa myöhemmin tehtävien pariin ja lähetä vastauksesi jäljellä oleviin tehtäviin.
On suositeltavaa ratkoa tehtävät vaikkapa parityöskentelynä. Kirjoittakaa alle kuitenkin vain yhden henkilön tiedot ja ilmoittakaa toinen/muut dokumentin lopussa olevassa Palaute-osassa.



HYVÄ VIERAILIJA
Myös sivullamme vierailijat ovat tervetulleita lähettämään vastauksiaan ja kommenttejaan lomakkeen lopussa näkyvään osoitteeseen.

Nimi: 
Opiskelijanumero: 
Sähköpostiosoite: 

Työarkin tarkoitus
Tämän työarkin tarkoituksena on vahvistaa seuraavien käsitteiden ymmärtämistä:
lineaariset perusfunktiot tasossa
funktion lineaarisuus
lineaarikuvauksen matriisiesitys
ominaisarvo ja ominaisvektori (toinen dokumentti "Lineaarikuvaus2.htm")

Sisältö

Lyhyet perusohjeet
0 Lineaariset perusfunktiot
I Tunnistusta ja arvoituksia

II Opiskelijapalaute

Lyhyet perusohjeet

Tämä esimerkkitaulu kuvaa tavallista tasovektorien yhteenlaskua +, skalaareilla kertomista (eräs skaalausfunktio) ja lineaarikombinaatioita.
#CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 200 #HEIGHT= 220 #ALIGN=Left *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =250 *BackGreen =250 *BackBlue =250 $RO FixedPoint(100,200)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,10,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,3)[white, label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,1.5)[label('c')]; $Rnumd Point on object($RL,2)[label('d')]; $LUpp FixedPoint(0,185)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,220)[hidden]; $RLow FixedPoint(200,220)[hidden]; $RUpp FixedPoint(200,185)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; $O FixedPoint(100,100)[black,label('0')]; $unitp UnitPoint($O,25)[white,label('1'),hidden]; $i FixedPoint(125,100)[yellow,label('1')]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black, hidden]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[black,hidden]; $start FixedPoint(100,185)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; $u Point(140,70)[label('u')]; $v Point(70,80)[label('v')]; $Su Segment($O,$u)[blue,thick]; $Sv Segment($O,$v)[blue,thick]; $uov VectorTranslation($u,$O,$v)[magenta, label('u + v')]; $Suov Segment($O,$uov)[magenta]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[blue,label('cu')]; $dv Dilation/3PtRatio($v,$O,$RO,$Rykk,$Rnumd)[blue, label('dv')]; $Scu Segment($O,$cu)[blue]; $Sdv Segment($O,$dv)[blue]; $cudv VectorTranslation($cu,$O,$dv)[magenta, label('cu + dv')]; $Scudv Segment($O,$cudv)[magenta]; Segment($u,$uov)[green]; Segment($v,$uov)[green]; Segment($cu,$cudv)[green]; Segment($dv,$cudv)[green]; Näissä JavaSketchpad applet-konstruktioissa, joita tässä kutsumme tauluiksi, voit yleensä vetää (liikutella hiirellä) värillisiä peruspisteitä, joihin konstruktiot nojaavat.
Punainen piste u oheisessa taulussa vastaa origosta lähtevää tasovektoria kaksiulotteisessa euklidisessa tasossa R2, kun taas punainen piste c suoralla kuvaa reaaliskalaaria (lukua) reaaliakselilla R.
Tulosvektori u+v on parin (u,v) kuva tavallisen koordinaateittaisen vektorien yhteenlaskun suhteen ja cu parin (c,u) kuva skalaarillakertomiskuvauksessa.

Taulu aktivoituu hiiren klikkauksella. Aktiivinen taulu palautetaan alkutilaan näppäimellä 'R' (restart).


O Lineaariset perusfunktiot tasossa

Seuraavat Javasketchpad-taulut kuvaavat lineaarisia perusfunktioita projektio, peilaus, venytys ja kierto, euklidisessa tasossa R2.

Tason laskuoperaatiot ovat tietenkin tavallinen vektorien koordinaateittainen yhteenlasku ja skalaarilla kertominen.
Hiiren avulla voit vetää muuttujaa u ja säätää transformaatioita sopivalla tavalla. Kokeile reippaasti!

O A Projektio vaaka-akselille (maksimi 7 pistettä)

${ O A Projection on horizontal axis $} #CODE = "GSP.class" #CODEBASE="jsp" #ARCHIVE = "jsp4.jar" #WIDTH = 406 #HEIGHT= 400 #ALIGN=Left *LabelSize = 12 *MeasureFont = "Courier" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 0 *DirectedAngles = 1 *BackRed =255 *BackGreen =220 *BackBlue =255 ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(200,200)[black,label('0')]; $Ogh FixedPoint(200,200)[hidden]; $ykk FixedPoint(225,200)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[black]; ${ Projection on x1-axis $} $u Point(325,175)[red, label('u')]; $utr VectorTranslation($u,$O,$Ogh)[red, label('u'),hidden,traced]; $SOu Segment($O,$u)[red, hidden]; $LuPvert Parallel($vert,$u)[hidden]; $uPr1 Intersect($hor,$LuPvert)[blue,label('L(u)')]; $uPr1tr Intersect($hor,$LuPvert)[blue,label('L(u)'),hidden,traced]; $SOuPr1 Segment($O,$uPr1)[blue,hidden]; $SuuPr1 Segment($u,$uPr1)[magenta,thick,hidden]; ${ Animation circle and segment $} $Ccentr Point(300,150)[red,label('O'),hidden]; $PonCir Point(225,150)[red,label('P'),hidden]; $AnC Circle($Ccentr,$PonCir)[red,hidden]; $LDiam Line($PonCir,$Ccentr)[red,hidden]; $QonCir Intersect1($LDiam,$AnC)[white,hidden]; $SDiam Segment($QonCir,$PonCir)[red,hidden]; $AstS Point(50,150)[red,label('A'),hidden]; $endS Point(100,250)[red,label('B'),hidden]; $Segm Segment($AstS,$endS)[red,hidden]; $SBPr1S ShowButton( 0, 30,'Segments')($SOu,$SOuPr1,$SuuPr1)[magenta,hidden]; $HBPr1S HideButton( 65, 30,'Hide' )($SOu,$SOuPr1,$SuuPr1)[magenta,hidden]; $SBPr1Tr ShowButton( 0, 50,'Trace')($utr,$uPr1tr)[blue,hidden]; $HBPr1Tr HideButton( 65, 50,'Stop' )($utr,$uPr1tr)[blue,hidden]; $ABPr1Seg AnimateButton(0,100,'Animate on segment')($u,$Segm)(3)(0)(0)[red,hidden]; $ABPr1Cir AnimateButton(0,120,'Animate on circle') ($u,$AnC)(3)(0)(0)[red,hidden]; $SBSTPr1 ShowButton( 0, 80,'Animations')($AstS,$endS,$Segm,$ABPr1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABPr1Cir)[black,hidden]; $HBSTPr1 HideButton( 75, 80,'Hide' ) ($AstS,$endS,$Segm,$ABPr1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABPr1Cir)[black,hidden]; $SBPr1 ShowButton( 0, 0,'PROJECTION on x1')($SuuPr1,$SBPr1S,$HBPr1S,$SBPr1Tr,$HBPr1Tr,$SBSTPr1,$HBSTPr1)[blue,bold]; $HBPr1 HideButton(135, 0,'Hide')( $SuuPr1,$SOu,$SOuPr1,$SuuPr1,$utr,$uPr1tr,$SBPr1S,$HBPr1S,$SBPr1Tr,$HBPr1Tr,$SBSTPr1,$HBSTPr1,$AstS,$endS,$Segm,$ABPr1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABPr1Cir)[blue];
Tehtävä 0 A. Tutkitaan projektiota vaaka-akselille funktiona R2 ® R2.

1. Pisteen (2 4)T kuva on (4 0)T (2 0)T 2 (0 2)T ei tietoa

2. Pisteen (2 4)T alkukuva on
(4 2)T (2 0)T 2 tyhjä ei tietoa

3. Pisteen (2 0)T alkukuva on
(4 2)T (2 4)T (2 0)T {(2 y)T | y in R} ei tietoa

Käytä seuraavissa vaikkapa animointeja:
4. Mikä on janan (-6 2)T ® (-4 -2)T kuva?
(-6 -4)T jana (-6 0)T ® (-4 0)T {(-6 0)T,(-4 0)T} ei tietoa
5. Mikä on ympyrän kuva? piste ympyrä jana ei tietoa

6. Onko funktio L injektio? kyllä ei ei tietoa
7. Onko funktio L surjektio? kyllä ei ei tietoa


O B Peilaus vaaka-akselin yli (maksimi 5 pistettä)

${ I 2 Reflection over horizontal axis $} #CODE = "GSP.class" #CODEBASE="jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 406 #HEIGHT= 400 #ALIGN=Left *LabelSize = 12 *MeasureFont = "Courier" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 0 *DirectedAngles = 1 *BackRed =220 *BackGreen =255 *BackBlue =255 ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(200,200)[black,label('0')]; $Ogh FixedPoint(200,200)[hidden]; $ykk FixedPoint(225,200)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[black]; ${ Reflection over x1-axis $} $u Point(325,175)[red, label('u')]; $utr VectorTranslation($u,$O,$Ogh)[red, label('u'),hidden,traced]; $SOu Segment($O,$u)[red, hidden]; $uRe1 Reflection($u,$hor)[blue, label('L(u)')]; $uRe1tr Reflection($u,$hor)[blue, label('L(u)'),hidden,traced]; $SOuRe1 Segment($O,$uRe1)[blue,hidden]; $SuuRe1 Segment($u,$uRe1)[magenta,thick, hidden]; ${ Animation circle and segment $} $Ccentr Point(300,150)[red,label('O'),hidden]; $PonCir Point(225,150)[red,label('P'),hidden]; $AnC Circle($Ccentr,$PonCir)[red,hidden]; $LDiam Line($PonCir,$Ccentr)[red,hidden]; $QonCir Intersect1($LDiam,$AnC)[white,hidden]; $SDiam Segment($QonCir,$PonCir)[red,hidden]; $AstS Point(50,150)[red,label('A'),hidden]; $endS Point(100,250)[red,label('B'),hidden]; $Segm Segment($AstS,$endS)[red,hidden]; $SBRe1S ShowButton( 0, 30,'Segments')($SOu,$SOuRe1,$SuuRe1)[magenta,hidden]; $HBRe1S HideButton( 65, 30,'Hide' )($SOu,$SOuRe1,$SuuRe1)[magenta,hidden]; $SBRe1Tr ShowButton( 0, 50,'Trace')($utr,$uRe1tr)[blue,hidden]; $HBRe1Tr HideButton( 65, 50,'Stop' )($utr,$uRe1tr)[blue,hidden]; $ABRe1Seg AnimateButton(0,100,'Animate on segment')($u,$Segm)(3)(0)(0)[red,hidden]; $ABRe1Cir AnimateButton(0,120,'Animate on circle') ($u,$AnC)(3)(0)(0)[red,hidden]; $SBSTRe1 ShowButton( 0, 80,'Animations')($AstS,$endS,$Segm,$ABRe1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRe1Cir)[black,hidden]; $HBSTRe1 HideButton( 75, 80,'Hide' ) ($AstS,$endS,$Segm,$ABRe1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRe1Cir)[black,hidden]; $SBRe1 ShowButton( 0, 0,'REFLECTION over x1')($SuuRe1,$SBRe1S,$HBRe1S,$SBRe1Tr,$HBRe1Tr,$SBSTRe1,$HBSTRe1)[blue,bold]; $HBRe1 HideButton(145, 0,'Hide')($SuuRe1,$SOu,$SOuRe1,$SuuRe1,$utr,$uRe1tr,$SBRe1S,$HBRe1S,$SBRe1Tr,$HBRe1Tr,$SBSTRe1,$HBSTRe1,$AstS,$endS,$Segm,$ABRe1Seg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRe1Cir)[blue];
Tehtävä O B. Tutkitaan peilausta vaaka-akselin yli funktiona R2 ® R2.

2. Pisteen (2 4)T kuva on
(4 0)T (2 -4)T 2 (-2 4)T ei tietoa

2. Pisteen (2 4)T alkukuva on
(4 2)T (-2 -4)T 2 (2 -4)T ei tietoa

3. Mikä on ympyrän kuva? piste ympyrä jana ei tietoa

4. Onko funktio L bijektio? kyllä ei ei tietoa

5. Mitä on peilaukselle (LoL)(u) =


0 C Tason venytyksiä (maksimi 4 pistettä)

${ 0 C Dilations $} #CODE = "GSP.class" #CODEBASE="jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 406 #HEIGHT= 420 #ALIGN=Left *LabelSize = 12 *MeasureFont = "Courier" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 0 *DirectedAngles = 1 *BackRed =255 *BackGreen =255 *BackBlue =220 ${ Real line $} $RO FixedPoint(200,400)[black,label('0'), hidden]; $Ref Translation($RO,10,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[black, hidden]; $Rykk Point on object($Ray,2.5)[white, label('1'), hidden]; $R1 FixedPoint(225,400)[white,label('1'),hidden]; $RL Line($Rykk,$RO)[black, hidden]; $Rptc Point on object($RL,1.5)[label('c'), red, hidden,layer(10)]; $Rc Ratio/Points($RO,$Rykk,$Rptc,30,362,'c = ')[red]; $Rptd Point on object($RL,2.5)[label('d'), red, hidden,layer(10)]; $Rd Ratio/Points($RO,$Rykk,$Rptd,330,362,'d = ')[red]; $LUpp FixedPoint(0,386)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,420)[hidden]; $RLow FixedPoint(406,420)[hidden]; $RUpp FixedPoint(406,386)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow,hidden]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(200,200)[black,label('0')]; $Ogh FixedPoint(200,200)[hidden]; $ykk FixedPoint(225,200)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[black]; $start FixedPoint(200,385)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; $u Point(250,175)[red, label('u'),layer(10)]; $utr VectorTranslation($u,$O,$Ogh)[red, label('u'), hidden, traced]; $SOu Segment($O,$u)[red, hidden]; ${ Dilation by c $} $LuParHor Parallel($hor,$u)[hidden]; $ux Intersect($LuParHor,$vert)[hidden]; $ux2Dil Dilation/3PtRatio($u,$ux,$RO,$Rykk,$Rptc)[blue, label('C(u)')]; $ux2Diltr Dilation/3PtRatio($u,$ux,$RO,$Rykk,$Rptc)[blue, label('C(u)'), hidden, traced]; $SOux2Dil Segment($O,$ux2Dil)[blue, hidden]; $Suux2Dil Segment($u,$ux2Dil)[magenta, thick, hidden]; ${ Dilations by d $} $LuParVert Parallel($vert,$u)[hidden]; $uy Intersect($LuParVert,$hor)[hidden]; $uy2Dil Dilation/3PtRatio($u,$uy,$RO,$Rykk,$Rptd)[blue, label('D(u)'),hidden]; $uy2Diltr Dilation/3PtRatio($u,$uy,$RO,$Rykk,$Rptd)[blue, label('D(u)'), hidden, traced]; $SOuy2Dil Segment($O,$uy2Dil)[blue, hidden]; $Suuy2Dil Segment($u,$uy2Dil)[magenta, thick, hidden]; $LCuParVert Parallel($vert,$ux2Dil)[hidden]; $Cuy Intersect($LCuParVert,$hor)[hidden]; $Cuy2Dil Dilation/3PtRatio($ux2Dil,$Cuy,$RO,$Rykk,$Rptd)[magenta, label('(DoC)(u)'),hidden]; $Cuy2Diltr Dilation/3PtRatio($ux2Dil,$Cuy,$RO,$Rykk,$Rptd)[magenta, label('(DoC)(u)'), hidden, traced]; $SOCuy2Dil Segment($O,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; $SuCuy2Dil Segment($ux2Dil,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; $SuDCu2Dil Segment($u,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; ${ Animation circle and segment $} $Ccentr Point(300,150)[red,label('O'),hidden, layer(5)]; $PonCir Point(225,150)[red,label('P'),hidden, layer(5)]; $AnC Circle($Ccentr,$PonCir)[red,hidden]; $LDiam Line($PonCir,$Ccentr)[red,hidden]; $QonCir Intersect1($LDiam,$AnC)[white,hidden]; $SDiam Segment($QonCir,$PonCir)[red,hidden]; $AstS Point(100,250)[red,label('A'),hidden, layer(5)]; $endS Point(250,350)[red,label('B'),hidden, layer(5)]; $Segm Segment($AstS,$endS)[red,hidden]; $SBDilSx ShowButton( 0, 30,'Segments')($SOu,$SOux2Dil,$Suux2Dil)[magenta, hidden]; $HBDilSx HideButton( 65, 30,'Hide' )($SOu,$SOux2Dil,$Suux2Dil)[magenta, hidden]; $SBDilTrx ShowButton( 0, 50,'Trace')($utr,$ux2Diltr)[blue,hidden]; $HBDilTrx HideButton( 65, 50,'Stop' )($utr,$ux2Diltr)[blue,hidden]; $SBDilTry ShowButton(200, 20,'Trace')($utr,$uy2Diltr)[blue,hidden]; $HBDilTry HideButton(265, 20,'Stop' )($utr,$uy2Diltr)[blue,hidden]; $ABDilSeg AnimateButton(0,100,'Animate on segment')($u,$Segm)(3)(0)(0)[red, hidden]; $LocSDilx Locus($ux2Dil,$u,$Segm,10)[blue,thick,hidden]; $LocSDily Locus($uy2Dil,$u,$Segm,10)[blue,thick,hidden]; $SBLocSDilx ShowButton( 0,120,'Locus')($LocSDilx)[blue,hidden]; $HBLocSDilx HideButton(65,120,'Hide') ($LocSDilx)[blue,hidden]; $SBLocSDily ShowButton(200,120,'Locus')($LocSDily)[blue,hidden]; $HBLocSDily HideButton(265,120,'Hide') ($LocSDily)[blue,hidden]; $ABDilCir AnimateButton(0,140,'Animate on circle')($u,$AnC)(3)(0)(0)[red,hidden]; $LocCDilx Locus($ux2Dil,$u,$AnC,40)[blue,thick,hidden]; $LocCDily Locus($uy2Dil,$u,$AnC,40)[blue,thick,hidden]; $SBLocCDilx ShowButton( 0,160,'Locus')($LocCDilx)[blue,hidden]; $HBLocCDilx HideButton(65,160,'Hide') ($LocCDilx)[blue,hidden]; $SBLocCDily ShowButton(200,40,'Loci')($LocCDily,$LocSDily,$AstS,$endS,$Segm,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam)[blue,hidden]; $HBLocCDily HideButton(265,40,'Hide')($LocCDily,$LocSDily,$AstS,$endS,$Segm,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam)[blue,hidden]; $SBSTDil ShowButton( 0, 80,'Animations')($AstS,$endS,$Segm,$ABDilSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABDilCir,$SBLocSDilx,$HBLocSDilx,$SBLocCDilx,$HBLocCDilx)[black,hidden]; $HBSTDil HideButton( 75, 80,'Hide' ) ($AstS,$endS,$Segm,$ABDilSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABDilCir,$SBLocSDilx,$HBLocSDilx,$SBLocCDilx,$HBLocCDilx,$LocSDilx,$LocCDilx)[black,hidden]; $SBDil ShowButton( 0, 0,'DILATION by c')($ux2Dil,$Suux2Dil,$SBDilSx,$HBDilSx,$SBDilTrx,$HBDilTrx,$SBSTDil,$HBSTDil)[blue,bold]; $HBDil HideButton(107, 0,'Hide')( $ux2Dil,$SuCuy2Dil,$Suux2Dil,$SOu,$SOux2Dil,$utr,$ux2Diltr,$SBDilSx,$HBDilSx,$SBDilTrx,$HBDilTrx,$SBSTDil,$HBSTDil,$AstS,$endS,$Segm,$ABDilSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABDilCir,$SBLocSDilx,$HBLocSDilx,$SBLocCDilx,$HBLocCDilx,$LocSDilx,$LocCDilx)[blue]; ShowButton(200, 0,'DILATION by d')($uy2Dil,$Suuy2Dil, $SBDilTry,$HBDilTry,$SBLocCDily,$HBLocCDily)[blue,bold]; HideButton(307, 0,'Hide')( $uy2Dil,$Suuy2Dil,$SOu,$SOuy2Dil,$uy2Diltr,$SBDilTry,$HBDilTry,$SBLocCDily,$HBLocCDily)[blue]; $SBc ShowButton( 0,365,'Change c')($RO,$R1,$RL,$Rptc,$RectA)[red]; $HBc HideButton(62,365,'Fix c')( $RO,$R1,$RL,$Rptc,$Rptd,$RectA)[red]; $SBd ShowButton(300,365,'Change d')($RO,$R1,$RL,$Rptd,$RectA)[red]; $HBd HideButton(362,365,'Fix d')( $RO,$R1,$RL,$Rptc,$Rptd,$RectA)[red]; $SBComp ShowButton(170,345,'Trace')($utr,$Cuy2Diltr)[magenta,hidden]; $HBComp HideButton(210,345,'Stop' )($utr,$Cuy2Diltr)[magenta,hidden]; ShowButton(130,365,'Compose C and D')($Cuy2Dil,$SuDCu2Dil,$SBComp,$HBComp)[black]; HideButton(245,365,'Hide') ($Cuy2Dil,$SuDCu2Dil,$SBComp,$HBComp,$Cuy2Diltr)[black];
Tehtävä 0 C. Tutkitaan venytyksiä (dilation) funktioina R2 ® R2:
C æ
è
x1
x2
ö
ø
: = æ
è
cx1
 x2
ö
ø
       D æ
è
x1
x2
ö
ø
: = æ
è
 x1
dx2
ö
ø
Käytä aluksi vain vasemman puolen valintoja taulussa.

1. Mikä on janan kuva kuvauksessa C, kun c ei ole nolla?
jana ympyrä kolmio suora ei tietoa
2. Mikä on ympyrän kuva kuvauksessa C, kun c ei ole nolla?
jana ellipsi paraabeli suora ei tietoa

3. Onko funktio C bijektio, kun c < 0 ? kyllä ei ei tietoa
Tutkitaan nyt yhdistettyä funktiota (composition), jossa koordinaatteja skaalataan vakioilla, joita voit muutella alaosan "Change"-valinnoilla.
(D °C) æ
è
x1
x2
ö
ø
= æ
è
cx1
dx2
ö
ø
Käytä nyt alaosan yhdistetyn funktion valintoja (Compose C and D) sekä apuna vaikkapa ympyräanimointia.
4. Millaisilla arvoilla c ja d origokeskisen ympyrän kuva on ympyrä yhdistetyssä kuvauksessa DoC?
Pitää olla:


O D Tason kierto ja venytys (maksimi 4 pistettä)

${ O D Rotation by angle a (and dilation) $} #CODE = "GSP.class" #CODEBASE="jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 406 #HEIGHT= 420 #ALIGN=Left *LabelSize = 12 *MeasureFont = "Courier" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 0 *DirectedAngles = 1 *BackRed =220 *BackGreen =255 *BackBlue =220 ${ Real line $} $RO FixedPoint(200,400)[black,label('0'), hidden]; $Ref Translation($RO,10,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[black, hidden]; $Rykk Point on object($Ray,2.5)[white, label('1'), hidden]; $R1 FixedPoint(225,400)[white,label('1'),hidden]; $RL Line($Rykk,$RO)[black, hidden]; $Piper2 Dilation($Rykk,$RO,1.571)[green,label('Pi/2'), hidden]; $Pi Dilation($Rykk,$RO,3.14159)[green,label('Pi'), hidden]; $PTPi Dilation($Rykk,$RO,4.7124)[green,label('3Pi/2'), hidden]; $kaksPi Dilation($Rykk,$RO,6.283)[green,label('2Pi'), hidden]; $SO2Pi Segment($RO,$kaksPi)[green, thick, layer(1),hidden]; $Rpta Point on object($RL,0.5)[label('a'), red, hidden, layer(10)]; $Ra Ratio/Points($RO,$Rykk,$Rpta,30,362,'a = ')[red]; $Rptd Point on object($RL,2.5)[label('d'), red, hidden, layer(10)]; $Rd Ratio/Points($RO,$Rykk,$Rptd,330,362,'d = ')[red]; $LUpp FixedPoint(0,386)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,420)[hidden]; $RLow FixedPoint(406,420)[hidden]; $RUpp FixedPoint(406,386)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow,hidden]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(200,200)[black,label('0')]; $Ogh FixedPoint(200,200)[hidden]; $ykk FixedPoint(225,200)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[black]; $start FixedPoint(200,385)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; $u Point(250,175)[red, label('u'),layer(10)]; $utr VectorTranslation($u,$O,$Ogh)[red, label('u'), hidden, traced]; $SOu Segment($O,$u)[red, hidden]; ${ Rotation by a $} $uRot Rotation/MeasuredAngle($u, $O, $Ra) [blue,label('R(u)')]; $uRottr Rotation/MeasuredAngle($u, $O, $Ra) [blue,label('R(u)'),hidden,traced]; $SOuRot Segment($O,$uRot)[blue, hidden]; $SuuRot Segment($u,$uRot)[magenta, thick, hidden]; $CRot Circle($O,$u)[cyan,hidden]; ${ Dilations by d $} $uy2Dil Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rptd)[blue, label('D(u)'),hidden]; $uy2Diltr Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rptd)[blue, label('D(u)'), hidden, traced]; $SOuy2Dil Segment($O,$uy2Dil)[blue, hidden]; $Suuy2Dil Segment($u,$uy2Dil)[magenta, thick, hidden]; $Cuy2Dil Dilation/3PtRatio($uRot,$O,$RO,$Rykk,$Rptd)[magenta, label('(DoR)(u)'),hidden]; $Cuy2Diltr Dilation/3PtRatio($uRot,$O,$RO,$Rykk,$Rptd)[magenta, label('(DoR)(u)'), hidden, traced]; $SOCuy2Dil Segment($O,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; $SuCuy2Dil Segment($uRot,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; $SuDCu2Dil Segment($u,$Cuy2Dil)[magenta, hidden]; ${ Coordinates of the points,hidden $} $xyu Coordinates( $u,$coord,0,290, 'u = ')[red]; $xyuRot Coordinates( $uRot,$coord,0,315, 'R(u) = ')[blue,hidden]; $xyCuy2Dil Coordinates($Cuy2Dil,$coord,0,340, '(DoR)(u) = ')[magenta,hidden]; ${ Animation circle and segment $} $Ccentr Point(230,180)[red,label('O'),hidden, layer(5)]; $PonCir Point(250,180)[red,label('P'),hidden, layer(5)]; $AnC Circle($Ccentr,$PonCir)[red,hidden]; $LDiam Line($PonCir,$Ccentr)[red,hidden]; $QonCir Intersect1($LDiam,$AnC)[white,hidden]; $SDiam Segment($QonCir,$PonCir)[red,hidden]; $AstS Point(180,220)[red,label('A'),hidden, layer(5)]; $endS Point(250,230)[red,label('B'),hidden, layer(5)]; $Segm Segment($AstS,$endS)[red,hidden]; $SBRotS ShowButton( 0, 30,'Segments')($SOu,$SOuRot,$SuuRot,$CRot)[magenta,hidden]; $HBRotS HideButton( 65, 30,'Hide' )($SOu,$SOuRot,$SuuRot,$CRot)[magenta,hidden]; $SBRotTr ShowButton( 0, 50,'Trace')($utr,$uRottr)[blue,hidden]; $HBRotTr HideButton( 65, 50,'Stop' )($utr,$uRottr)[blue,hidden]; $SBDilTry ShowButton(200, 20,'Trace')($utr,$uy2Diltr)[blue,hidden]; $HBDilTry HideButton(265, 20,'Stop' )($utr,$uy2Diltr)[blue,hidden]; $ABRotSeg AnimateButton(0,100,'Animate on segment')($u,$Segm)(3)(0)(0)[red, hidden]; $LocSRot Locus($uRot,$u,$Segm,10)[blue,thick,hidden]; $LocSDily Locus($uy2Dil,$u,$Segm,10)[blue,thick,hidden]; $SBLocSRot ShowButton( 0,120,'Locus')($LocSRot)[blue,hidden]; $HBLocSRot HideButton(65,120,'Hide') ($LocSRot)[blue,hidden]; $SBLocSDily ShowButton(200,120,'Locus')($LocSDily)[blue,hidden]; $HBLocSDily HideButton(265,120,'Hide') ($LocSDily)[blue,hidden]; $ABRotCir AnimateButton(0,140,'Animate on circle')($u,$AnC)(3)(0)(0)[red,hidden]; $LocCRot Locus($uRot,$u,$AnC,40)[blue,thick,hidden]; $LocCDily Locus($uy2Dil,$u,$AnC,40)[blue,thick,hidden]; $SBLocCRot ShowButton( 0,160,'Locus')($LocCRot)[blue,hidden]; $HBLocCRot HideButton(65,160,'Hide') ($LocCRot)[blue,hidden]; $SBLocCDily ShowButton(200,40,'Loci')($LocCDily,$LocSDily,$AstS,$endS,$Segm,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam)[blue,hidden]; $HBLocCDily HideButton(265,40,'Hide')($LocCDily,$LocSDily,$AstS,$endS,$Segm,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam)[blue,hidden]; $SBSTRot ShowButton( 0, 80,'Animations')($AstS,$endS,$Segm,$ABRotSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRotCir,$SBLocSRot,$HBLocSRot,$SBLocCRot,$HBLocCRot)[black,hidden]; $HBSTRot HideButton( 75, 80,'Hide' ) ($AstS,$endS,$Segm,$ABRotSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRotCir,$SBLocSRot,$HBLocSRot,$SBLocCRot,$HBLocCRot,$LocSRot,$LocCRot)[black,hidden]; $SBRot ShowButton( 0, 0,'ROTATION by a')($uRot,$SuuRot,$xyuRot,$SBSTRot,$HBSTRot,$SBRotS,$HBRotS,$SBRotTr,$HBRotTr)[blue,bold]; $HBRot HideButton(110, 0,'Hide')( $uRot,$SuCuy2Dil,$SuuRot,$xyuRot,$SOu,$SOuRot,$CRot,$utr,$uRottr,$SBSTRot,$SBRotTr,$HBRotTr,$HBSTRot,$AstS,$endS,$Segm,$ABRotSeg,$AnC,$Ccentr,$PonCir,$QonCir,$SDiam,$ABRotCir,$SBLocSRot,$HBLocSRot,$SBLocCRot,$HBLocCRot,$LocSRot,$LocCRot)[blue]; ${ $SBDilSx,$HBDilSx,$SBDilTrx,$HBDilTrx, $} ShowButton(200, 0,'DILATION by d')($uy2Dil,$Suuy2Dil, $SBDilTry,$HBDilTry,$SBLocCDily,$HBLocCDily)[blue,bold]; HideButton(309, 0,'Hide')( $uy2Dil,$Suuy2Dil,$SOu,$SOuy2Dil,$uy2Diltr,$SBDilTry,$HBDilTry,$SBLocCDily,$HBLocCDily)[blue]; $SBa ShowButton( 0,365,'Change a')($RO,$R1,$RL,$Rpta,$RectA,$Piper2,$Pi,$PTPi,$kaksPi,$SO2Pi)[red]; $HBa HideButton(62,365,'Fix a')( $RO,$R1,$RL,$Rpta,$Rptd,$RectA,$Piper2,$Pi,$PTPi,$kaksPi,$SO2Pi)[red]; $SBd ShowButton(300,365,'Change d')($RO,$R1,$RL,$Rptd,$RectA)[red]; $HBd HideButton(362,365,'Fix d')( $RO,$R1,$RL,$Rpta,$Rptd,$RectA,$SO2Pi,$Piper2,$Pi,$PTPi,$kaksPi,$SO2Pi)[red]; $SBComp ShowButton(170,345,'Trace')($utr,$Cuy2Diltr)[magenta,hidden]; $HBComp HideButton(210,345,'Stop' )($utr,$Cuy2Diltr)[magenta,hidden]; ShowButton(130,365,'Compose R and D')($Cuy2Dil,$xyCuy2Dil,$SuuRot,$xyuRot,$CRot,$SuCuy2Dil,$SBComp,$HBComp)[black]; HideButton(245,365,'Hide') ($Cuy2Dil,$xyCuy2Dil,$SuuRot,$CRot,$SuCuy2Dil,$SBComp,$HBComp,$Cuy2Diltr)[black];
Tehtävä O D. Tutkitaan tason kiertoja (rotation) ja venytyksen ja kierron yhdistämistä funktioina R2 ® R2:

Käytä aluksi vain vasemman puolen valintoja taulussa.

1. Mikä on janan kuva kuvauksessa R?
jana ympyrä kolmio suora ei tietoa
2. Mikä on ympyrän kuva kuvauksessa R?
jana ellipsi ympyrä suora ei tietoa

3. Määritä välin [0, 2p] kulma, jota vastaavassa kierrossa pisteen (4 1)T kuva on positiivisella pystyakselilla. Kulma on:

Ota nyt mukaan myös oikeanpuoleiset nappulat.
4. Onko funktio D bijektio kaikilla reaalisilla kertoimilla d ? kyllä ei ei tietoa

Tutkitaan nyt yhdistettyä funktiota DoR (Compose R and D). Voit muutella näitä alaosan "Change"-valinnoilla.
5. Resetoi (näppäimistön R:llä) kuvio ja valitse Compose R and D. Määritä yhdistetyn kuvauksen matriisi (likiarvot!):

6. Miten funktio DoR eroaa funktiosta RoD (kun aina tarkastellaan vain lopullista tulosta) ?
ei mitenkään paljon ei tietoa


I Lineaarikuvaukset: Tunnistusta ja arvoituksia

Kussakin seuraavista viidestä taulusta näet jonkin funktion L toimintaa ilmentävän konstruktion.
Sinun tulee selvittää taulun vieressä olevat tehtävät. Tehtävissä pyydetään yleensä valitsemaan yksi vaihtoehto tai kirjoittamaan vastausalueille numeerista tai verbaalista tietoa.

Palautetaan mieleen lineaarikuvauksen määritelmä:

LINEAARIKUVAUKSEN MÄÄRITELMÄ
Olkoot (V, +, ) ja (W, +, ) samakertoimisia (tässä reaalikertoimisia) lineaariavaruuksia ja L: V®W funktio.
Funktio L on lineaarinen, jos seuraavat ehdot ovat voimassa:
(i) L(u + v) = L(u) + L(v) kaikilla u, v joukossa V
(ii) L(c u) = c L(u) kaikilla u joukossa V, kaikilla skalaareilla c.


Lyhyet ohjeet ja verryttelyä

Tämä esimerkkitaulu kuvaa erästä tason kuvausta F. Muuttujavektorin u kuvavektori on F(u), ja se liikkuu (mahdollisesti), kun vedät hiirellä muuttujaa u.

Maksimi 2 pistettä.

Voit työskennellä vapaasti nappuloiden ja objektien liikuttelun kanssa askartelemalla. Kuitenkin monien tehtävien onnistunut ratkaiseminen perustuu ohjeiden seuraamiseen!
Taulu aktivoituu hiiren klikkauksella. Aktiivinen taulu palautetaan alkutilaan näppäimellä 'R' (restart).
Vasen puoli: yhteenlasku Oikea puoli: skaalaus
Kuva-alkiot: IMAGES ON F

${ EXAMPLE $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =255 *BackGreen =255 *BackBlue =255 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,300)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,300)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(320,250) [red, label('u')]; $v Point(150,320) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $Lu Translation($u,50,25)[red, label('F(u)'),hidden]; $Lv Translation($v,50,25)[blue, label('F(v)'),hidden]; $Luplv Translation($uplv,50,25)[magenta, label('F(u+v)'),hidden]; $Lcu Translation($cu,50,25)[red, label('F(cu)'),hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Segment($uplv,$Luplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Segment($cu,$Lcu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('F(u) + F(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c F(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'F(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'F(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'F(u) + F(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c F(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON F')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu)[black];
Verryttelyä
1. Mikä on vektorin (3 4)T kuva?
()T
2. Minkä vektorin kuva on (3 4)T?
()T


Seuraavat ongelmat ovat yhteisiä tämän osion I tauluille:

1. Onko funktio F lineaarinen?
2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion F (anna sanallinen ilmaus) ?
3. Muodosta funktion F määräävä symbolimuotoinen ilmaus.
4. Jos F on lineaarinen, esitä sen matriisi (approksimaatio).


Vastausesimerkkejä
1. Funktio ei ole lineaarinen. Tämä voidaan nähdä useillakin tavoilla:
- määritelmän ehdot (i) tai (ii).
- lineaarikuvauksen jonkin ominaisuuden puuttuminen.
Tässä yksinkertaisin lienee todeta, että nollavektori ei kuvaudu nollavektoriksi tässä kuvauksessa (todistettu ominaisuus!)
2. Määrität helposti siirtovektorin a, jolla F(u) saadaan vektorista u, mutta miten?
3. F(u) = u + a = u + (2 1)^T.


I Arvoitus 1

Maksimi 4 pistettä.
${ LT I Puzzle 1 Sketch $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =255 *BackGreen =204 *BackBlue =51 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1'),hidden]; $Rvaleykk FixedPoint(275,500)[black,label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,350)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,350)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(320,250) [red, label('u')]; $v Point(150,300) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $Lu Reflection($u,$vert)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lv Reflection($v,$vert)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Luplv Reflection($uplv,$vert)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Lcu Reflection($cu,$vert)[red, label('L(cu)'),hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Segment($uplv,$Luplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Segment($cu,$Lcu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('L(u) + L(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c L(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'L(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'L(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'L(u) + L(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c L(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON L')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu)[black];

I Arvoituksen 1 tehtävät

1. Onko funktio L lineaarinen? kyllä ei ei tietoa

2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion L (anna sanallinen ilmaus) ?

3. Muodosta funktion L määräävä symbolimuotoinen ilmaus:

4. Jos L on lineaarinen, esitä sen matriisi (approksimaatio):


Kommenttisi Tehtävään I Arvoitus 1:


I Arvoitus 2

Maksimi 4 pistettä.
${ LT I Puzzle 2 sketch $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =255 *BackGreen =204 *BackBlue =100 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1'),hidden]; $Rvaleykk FixedPoint(275,500)[black,label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,250)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,250)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(300,200) [red, label('u')]; $v Point(170,200) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $Lu Rotation($u,$O,-1.5708)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lv Rotation($v,$O,-1.5708)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Luplv Rotation($uplv,$O,-1.5708)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Lcu Rotation($cu,$O,-1.5708)[red, label('L(cu)'),hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Circle($O,$uplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Circle($O,$cu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('L(u) + L(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c L(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'L(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'L(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'L(u) + L(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c L(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON L')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu)[black];

I Arvoituksen 2 tehtävät

1. Onko funktio L lineaarinen? kyllä ei ei tietoa

2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion L (anna sanallinen ilmaus) ?

3. Muodosta funktion L määräävä symbolimuotoinen ilmaus:

4. Jos L on lineaarinen, esitä sen matriisi (approksimaatio):


Kommenttisi Tehtävään I Arvoitus 2:


I Arvoitus 3

Maksimi 4 pistettä.
${ LT I Puzzle 3 Sketch $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =255 *BackGreen =240 *BackBlue =100 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1'),hidden]; $Rvaleykk FixedPoint(275,500)[black,label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,250)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,250)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(320,250) [red, label('u')]; $v Point(150,300) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $a FixedPoint(300,250)[hidden]; $Lu VectorTranslation($u,$a,$u)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lv VectorTranslation($v,$a,$v)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Luplv VectorTranslation($uplv,$a,$uplv)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Lcu VectorTranslation($cu,$a,$cu)[red, label('L(cu)'),hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Segment($uplv,$Luplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Segment($cu,$Lcu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('L(u) + L(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c L(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'L(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'L(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'L(u) + L(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c L(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON L')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu)[black];

I Arvoituksen 3 tehtävät

1. Onko funktio L lineaarinen? kyllä ei ei tietoa

2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion L (anna sanallinen ilmaus) ?

3. Muodosta funktion L määräävä symbolimuotoinen ilmaus:

4. Jos L on lineaarinen, esitä sen matriisi (approksimaatio):


Kommenttisi Tehtävään I Arvoitus 3:


I Arvoitus 4

Maksimi 4 pistettä.
${ LT I Puzzle 4 Sketch $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =200 *BackGreen =240 *BackBlue =100 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1'),hidden]; $Rvaleykk FixedPoint(275,500)[black,label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,250)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,250)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(320,230) [red, label('u')]; $v Point(180,300) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $b FixedPoint(300,300)[hidden]; $Lu Rotation($b,$u,1.57)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lv Rotation($b,$v,1.57)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Luplv Rotation($b,$uplv,1.57)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Lcu Rotation($b,$cu,1.57)[red, label('L(cu)'),hidden]; $Chint Circle($u,$b)[green,hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Segment($uplv,$Luplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Segment($cu,$Lcu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('L(u) + L(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c L(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'L(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'L(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'L(u) + L(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c L(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBHint2 ShowButton(200, 50,'Hint 2 for L')($b,$Chint)[blue,hidden]; $SBHint1 ShowButton(200, 30,'Hint 1 for L')($b,$SBHint2)[blue,hidden]; $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON L')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul,$SBHint1)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu,$SBHint1,$SBHint2,$b,$Chint)[black];

I Arvoituksen 4 tehtävät

1. Onko funktio L lineaarinen? kyllä ei ei tietoa

2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion L ?

3. Jos L on lineaarinen, esitä sen matriisi (approksimaatio):

4. Mitä vihjeitä käytit?


Kommenttisi Tehtävään I Arvoitus 4:


I Arvoitus 5

Maksimi 4 pistettä.
${ LT I Puzzle 5 Sketch $} #CODE="GSP.class" #CODEBASE = "jsp" #ARCHIVE="jsp4.jar" #WIDTH = 500 #HEIGHT= 520 #ALIGN=Left *MeasureFont = "Helvetica" *MeasureSize = 14 *MeasureBold = 1 *MeasureInDegrees = 1 *DirectedAngles = 0 *BackRed =255 *BackGreen =200 *BackBlue =100 ${ The Real Line $} $RO FixedPoint(250,500)[black,label('0')]; $Ref Translation($RO,25,0)[hidden]; $Ray Ray($Ref,$RO)[hidden,black]; $Rykk Point on object($Ray,1)[white, label('1'),hidden]; $Rvaleykk FixedPoint(275,500)[black,label('1')]; $RL Line($Rykk,$RO)[black]; $Rnumc Point on object($RL,2)[label('c')]; $LUpp FixedPoint(0,486)[hidden]; $LLow FixedPoint(0,520)[hidden]; $RLow FixedPoint(500,520)[hidden]; $RUpp FixedPoint(500,486)[hidden]; $RectA Polygon($LUpp,$LLow,$RLow,$RUpp,$LUpp)[yellow]; ${ The Plane Coordinate System $} $O FixedPoint(250,300)[black,label('0')]; $ykk FixedPoint(275,300)[white,label('1')]; $unitp UnitPoint($O,25)[hidden]; $coord Origin&Unit($O,$unitp)[black]; $hor AxisX($coord)[black]; $vert AxisY($coord)[hidden]; $start FixedPoint(250,485)[hidden]; $vertsh Ray($O,$start)[black]; ${ Domain points $} $u Point(320,250) [red, label('u')]; $v Point(150,300) [blue, label('v')]; $uplv VectorTranslation($u,$O,$v) [magenta,label('u + v')]; $cu Dilation/3PtRatio($u,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[red,label('c u')]; ${ Domain segments $} $SOu Segment($O,$u) [red, thick]; $SOv Segment($O,$v) [blue,thick]; $SOuplv Segment($O,$uplv) [magenta]; $SOuplv2 Segment($O,$uplv) [green,hidden]; $SOcu Segment($O,$cu) [red]; $SOcu2 Segment($O,$cu) [cyan,hidden]; ${ Images $} $refl Translation($O,100,150)[hidden]; $LOrefl Line($refl,$O)[hidden]; $Lu1 Reflection($u,$LOrefl)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lu Dilation($Lu1,$O,0.6)[red, label('L(u)'),hidden]; $Lv1 Reflection($v,$LOrefl)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Lv Dilation($Lv1,$O,0.6)[blue, label('L(v)'),hidden]; $Luplv1 Reflection($uplv,$LOrefl)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Luplv Dilation($Luplv1,$O,0.6)[magenta, label('L(u+v)'),hidden]; $Lcu1 Reflection($cu,$LOrefl)[red, label('L(cu)'),hidden]; $Lcu Dilation($Lcu1,$O,0.6)[red, label('L(cu)'),hidden]; ${ Image segments $} $SOLu Segment($O,$Lu)[red,thick,hidden]; $SOLv Segment($O,$Lv)[blue,thick,hidden]; $SOLuplv Segment($O,$Luplv)[magenta,hidden]; $SuplvLuplv Segment($uplv,$Luplv)[green,hidden]; $SOLcu Segment($O,$Lcu)[red,hidden]; $ScuLcu Segment($cu,$Lcu)[cyan,hidden]; ${ Operations on images $} $LuplLv VectorTranslation($Lu,$O,$Lv)[black,label('L(u) + L(v)'),hidden]; $cLu Dilation/3PtRatio($Lu,$O,$RO,$Rykk,$Rnumc)[black,label('c L(u)'), hidden]; ${ Segments of operations on images $} $SOLuplLv Segment($O,$LuplLv)[green,hidden]; $SLuLuplLv Segment($Lu,$LuplLv)[green,hidden]; $SLvLuplLv Segment($Lv,$LuplLv)[green,hidden]; $SOcLu Segment($O,$cLu)[red,hidden]; $SOcLu2 Segment($O,$cLu)[cyan,hidden]; ${ Images of operations buttons $} $SBLAdd ShowButton( 0,120,'L(u+v)')($uplv,$SOuplv2,$Luplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $HBLAdd HideButton(110,120,'Hide' )($SOuplv2,$SuplvLuplv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $SBLMul ShowButton(350,120,'L(cu)')($u,$SOu,$cu,$SOcu2,$Lcu,$ScuLcu)[red]; $HBLMul HideButton(460,120,'Hide' )($SOcu2,$ScuLcu,$Lcu,$SOLcu)[red]; ${ Segments of operations on images buttons $} $SBOLA ShowButton( 0,100,'Segments')($Lu,$Lv,$SOLu,$SOLv,$LuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $HBOLA HideButton(110,100,'Hide' )($SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SOLuplLv)[green]; $SBOLM ShowButton(350,100,'Segments')($Lu,$SOLu,$cLu,$cLu,$SOcLu2)[cyan]; $HBOLM HideButton(460,100,'Hide' )($SOcLu2)[cyan]; ${ Operations on images buttons $} $SBOIA ShowButton( 0,80,'L(u) + L(v)')($LuplLv)[black]; $HBOIA HideButton(110,80,'Hide' )($LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv)[black]; $SBOIM ShowButton(350,80,'c L(u)')($cLu)[black]; $HBOIM HideButton(460,80,'Hide' )($cLu,$SOcLu,$SOcLu2)[black]; ${ Image segment buttons $} $SBAI ShowButton( 0,60,'Image segments')($Lu,$Lv,$Luplv,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv)[magenta]; $HBAI HideButton(110,60,'Hide' )($SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SuplvLuplv)[magenta]; $SBMI ShowButton(350,60,'Image segments')($Lu,$SOLu,$Lcu,$SOLcu)[red]; $HBMI HideButton(460,60,'Hide' )($SOLu,$SOLcu)[red]; ${ Domain segment buttons $} $SBADS ShowButton( 0,40,'Domain segments')($SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv)[magenta]; $HBADS HideButton(110,40,'Hide' )($SOu,$SOv,$SOuplv,$SOcu)[magenta]; $SBMDS ShowButton(350,40,'Domain segments')($SOu,$cu,$SOcu)[red]; $HBMDS HideButton(460,40,'Hide' )($SOu,$SOcu)[red]; ${ Operation buttons $} $SBAdd ShowButton( 0, 0,'Show Addition')($u,$SOu,$v,$SOv,$uplv,$SOuplv,$Lu,$SOLu,$Lv,$SOLv,$Luplv,$SOLuplv)[magenta]; $HBMul HideButton( 0, 20,'Hide Multiplication')($cu,$SOcu,$SOcu2,$Lcu,$SOLcu,$cLu,$SOcLu,$SOcLu2,$ScuLcu)[red]; $SBMul ShowButton(350, 0,'Show Multiplication')($u,$SOu,$cu,$SOcu,$Lu,$Lcu,$SOLu,$SOLcu)[red]; $HBAdd HideButton(350,20,'Hide Addition')($v,$SOv,$Lv,$SOLv,$uplv,$SOuplv,$SOuplv2,$Luplv,$SOLuplv,$LuplLv,$SOLuplLv,$SLuLuplLv,$SLvLuplLv,$SuplvLuplv)[magenta]; ${ Image buttons $} $SBIMAG ShowButton(180, 0,'IMAGES ON L')($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SBAdd,$HBAdd,$SBMul,$HBMul)[black,bold]; $HBIMAG HideButton(285, 0,'HIDE' )($Lu,$Lv,$Luplv,$Lcu,$SOLu,$SOLv,$SOLuplv,$SOLcu)[black];

I Arvoituksen 5 tehtävät

1. Onko funktio L lineaarinen? kyllä ei ei tietoa

2. Mikä geometrinen konstruktio muodostaa funktion L ?


Kommenttisi Tehtävään I Arvoitus 5:


II Opiskelijapalaute

Lisähyvitys 2 pistettä.

Pyydämme Sinua kertomaan mitä pidät tällaisista tehtävistä ja työarkeista matematiikan opiskelun tukena ja välineenä.





Tällaisista työarkeista kiinnostuneet
voivat ottaa yhteyttä:

Martti.Pesonen@Joensuu.Fi