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Aula 08 ÁLGEBRA LINEAR Transformações lineares planas Transformação linear Muitos problemas de Matemática envolvem o estudo de transformações. Ou seja, a maneira como certos dados de entrada são transformados em dados de saída. Você está bastante familiarizado com funções. Por exemplo: como funções reais de uma variável real, que têm por domínio e contradomínio o conjunto R dos números reais. Transformação linear Por exemplo: 𝒇𝒇: 𝑹𝑹 → 𝑹𝑹 𝒙𝒙 → 𝒇𝒇(𝒙𝒙) = 𝒙𝒙𝟑𝟑 Aqui temos uma função que transforma um número real x qualquer em outro número real, no caso, seu cubo. Transformação linear E uma transformação linear? Uma transformação linear é um tipo particular de função entre dois espaços vetoriais que preserva as operações de adição vetorial e multiplicação por escalar. Transformação linear Agora vamos sistematizar um pouco: Definição: Dados dois espaços vetoriais U e V, sendo V ≠ Ø , uma transformação T de U para V é uma lei que associa a todo vetor 𝑢𝑢 de U um único vetor em V, denotado por T(x). O vetor T(x) de V é chamado imagem de 𝑢𝑢 ∈ U pela transformação T. Transformação linear Sejam V e U espaços vetoriais, temos que uma função U: T → V é uma transformação linear se: a) T(𝑢𝑢 + �⃗�𝑣) = T(𝑢𝑢) + T(�⃗�𝑣) , ∀ 𝑢𝑢,�⃗�𝑣 ∈ U b) T (α𝒖𝒖) = αT(𝒖𝒖),∀ 𝒖𝒖 ∈ U, ∀α ∈ R Transformação linear Observações: 1) Na transformação linear U: T → V , U é chamado espaço de saída e V é chamado espaço de chegada da transformação. 2) A transformação linear U: T → V é também chamada de aplicação linear; ela preserva a adição de vetores e a multiplicação de um vetor por um escalar. 3) A transformação linear U: T → U (isto é, V = U ) é chamada de operador linear. Transformação linear 𝑻𝑻 𝒙𝒙 = 𝑨𝑨𝒙𝒙 T é transformação linear que irá levar vetor �⃗�𝑣 do espaço U para espaço V. A é uma matriz de coeficientes constantes. Exemplo 𝑻𝑻 𝒙𝒙 = 𝑨𝑨𝒙𝒙 = 𝟏𝟏 𝟎𝟎𝟎𝟎 −𝟏𝟏 𝒙𝒙𝟏𝟏 𝒙𝒙𝟐𝟐 = 𝒙𝒙𝟏𝟏 −𝒙𝒙𝟐𝟐 𝑢𝑢1 = 1,1 , 𝑢𝑢2 = 0,1 , 𝑢𝑢3 = 1,0 , 𝑢𝑢4 = −1,−1 𝑇𝑇(𝑢𝑢1) = 1,−1 , 𝑇𝑇(𝑢𝑢2) = 0,−1 , 𝑇𝑇 𝑢𝑢3 = 1,0 , 𝑇𝑇(𝑢𝑢4) = −1,1 Transformações lineares -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 -2 -1 0 1 2 Original Transformações lineares -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 -1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Transformada Série3 Transformações lineares T : R2 R2 T(x,y) = (2x, 2y) Triângulo ABC e vértices A (1,4), B( -1,0) e C (5,2) TA = (2, 8) TB = (-2, 0) TC = (10, 4) Transformações lineares 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -4 -2 0 2 4 6 8 10 12 Original Transformada Número do slide 1 Transformação linear Transformação linear Transformação linear Transformação linear Transformação linear Transformação linear Transformação linear Exemplo Transformações lineares Transformações lineares Transformações lineares Transformações lineares
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