ÖABT Matematik Vektör Uzayları rehberi: alt uzay, taban, boyut ve çekirdek
ÖABT Matematik vektör uzayları: alt uzay testi, lineer bağımsızlık, taban ve boyut, çekirdek ve görüntü, boyut (rank–sıfırlık) teoremi; çözümlü örneklerle.

Vektör uzayı sorularının neredeyse tamamı tek bir hesaba iner: vektörleri bir matrisin satırları ya da sütunları olarak yazıp rankını bulmak. Bağımsızlık, boyut ve çekirdek soruları bu rankın farklı okunuşlarıdır. Konu Cebir başlığı altında çalışılır; determinant ve özdeğer için Lineer Cebir rehberine bakabilirsin.
Kaynak: ÖSYM, 2026-MEB-AGS Başvuru Kılavuzu, Tablo-1. İlköğretim Matematik'te de Cebir %24'tür (~12 soru).
1. Vektör uzayı ve alt uzay
- Alt uzay testi: W ⊆ V boş değilse ve her u, w ∈ W, c skaleri için u + w ∈ W ve cu ∈ W ise W alt uzaydır. Kısa yol: sıfır vektörü W’de değilse alt uzay değildir.
- Örnekler: ℝ³’te orijinden geçen doğru ve düzlemler alt uzaydır; x + y + z = 1 düzlemi değildir.
- Germe (span): v₁, …, vₖ’nın tüm lineer bileşimleri; her zaman bir alt uzaydır.
2. Lineer bağımsızlık, taban, boyut
- Bağımsızlık: c₁v₁ + … + cₖvₖ = 0 yalnız c₁ = … = cₖ = 0 iken sağlanıyorsa vektörler bağımsızdır.
- Kare matris kısa yolu: ℝⁿ’de n vektör bağımsızdır ⇔ onlardan kurulan matrisin determinantı 0 değildir.
- Taban ve boyut: Bağımsız ve geren küme tabandır; eleman sayısı boyuttur. dim ℝⁿ = n, dim Pn (derecesi en çok n polinomlar) = n + 1, dim Mm×n = mn.
Örnek 1. v₁ = (1, 0, 2), v₂ = (0, 1, 1), v₃ = (1, k, 4) vektörlerinin lineer bağımlı olması için k kaç olmalıdır?
- −2
- 0
- 2
- 4
- 1
Çözümü göster
- DeterminantSatırlar v₁, v₂, v₃: det = 1·(1·4 − 1·k) − 0 + 2·(0·k − 1·1)
- Sadeleştirdet = 4 − k − 2 = 2 − k
- Bağımlılıkdet = 0 ⇒ k = 2. Kontrol: v₃ = v₁ + 2v₂ = (1, 2, 4)
Cevap: C. Tipik hatalar: kofaktörde işareti kaçırmak (A: k = −2), son terimi unutup 4 − k = 0 yazmak (D).
3. Çekirdek, görüntü ve boyut teoremi
- Çekirdek: ker T = {v : T(v) = 0}; görüntü: Im T = {T(v)}. İkisi de alt uzaydır.
- Boyut teoremi: T: V → W lineer ise dim V = dim ker T + dim Im T; dim Im T, matrisin rankıdır.
- Birebir ve örten: T birebir ⇔ ker T = {0}; T örten ⇔ rank = dim W.
Örnek 2. T: ℝ⁴ → ℝ³, T(x, y, z, w) = (x + y, y + z, x − z) lineer dönüşümünün çekirdeğinin boyutu kaçtır?
- 1
- 3
- 0
- 4
- 2
Çözümü göster
- MatrisSatırlar (1, 1, 0, 0), (0, 1, 1, 0), (1, 0, −1, 0)
- Rank3. satır = 1. satır − 2. satır ⇒ rank = 2
- Boyut teoremidim ker T = 4 − 2 = 2. Taban: (1, −1, 1, 0) ve (0, 0, 0, 1)
Cevap: E. Tipik hatalar: hedef uzayın boyutundan çıkarmak (A: 3 − 2) ya da w’nin serbest olduğunu unutmak (A), rankı 1 sanmak (B).
| Sık hata | Doğrusu |
|---|---|
| dim ker T = dim W − rank | dim ker T = dim V − rank (tanım uzayı) |
| x + y + z = 1 düzlemi alt uzaydır | Sıfır vektörünü içermez, alt uzay değildir |
| dim P₂ = 2 | dim P₂ = 3 (taban 1, x, x²) |
Çalışma önerisi
Her vektör uzayı sorusunda önce matrisi yaz ve satır indirgemeyle rankı bul; bağımsızlık, boyut ve çekirdek bu tek sayıdan okunur. Ücretsiz mini deneme ile kendini dene; netini puan hesaplama aracında görebilir, ÖABT Matematik denemelerimizde bu soru tiplerini gerçek sınav süresinde çözebilirsin. Uzayda doğru ve düzlem için Analitik Geometri rehberi işine yarar.
Kaynak: ÖSYM, 2026-MEB-AGS Başvuru Kılavuzu, Tablo-1 (konu ağırlıkları). Örneklerin cevapları SymPy ile doğrulanmıştır.