1.4 BASE DE UM ESPAÇO VETORIAL (GABARITO)

 

 

RE.24 São bases os conjuntos indicados em (a) e (d).

 

RE.25 (d) RE.26 (b)

 

RE.27 a) Escolha qualquer outro vetor u Î R2 que não seja múltiplo de (1, – 1).

b) . Escolha qualquer vetor w Î R3 que satisfaça esta condição.

c) Use o mesmo argumento do item anterior.

 

RE.28 a ¹ 0 e a ¹ ± 1.

 

RE.29 1o) Encontrar W:

2o) Encontrar uma base para W:

.

Como (5/2, 1, 0) e (– 2, 0, 1) geram W e são l.i., temos que b1 = {(5/2, 1, 0), (– 2, 0, 1)}.

A dimensão de W é 2 pois temos 2 vetores na base.

 

RE.30 Escreva o vetor genérico, encontre os vetores geradores e construa a base conforme o exercício anterior, item b. Uma base: b = {(3, – 2, 1, 1)} e dim S = 1.

 

RE.31 a) b1 não existe b) b2 = {(3, 1, 0), (– 2, 0, 1)}

 

RE.32 , dim D = 3.

 

RE.35 (a + b, ab + 2c, b, c) = a(1, 1, 0, 0) + b(1, – 1, 1, 0) + c(0, 2, 0, 1)

b = {(1, 1, 0, 0), (1, – 1, 1, 0), (0, 2, 0, 1)} e dim S = 3.

 

RE.36 Para U: (u1, u2, 0, 0) = u1(1, 0, 0, 0) + u2(0, 1, 0, 0)

bU = {(1, 0, 0, 0), (0, 1, 0, 0)} e dim U = 2.

Para V: (0, v2, v3, 0) = v2(0, 1, 0, 0) + v3(0, 0, 1, 0)

bV = {(0, 1, 0, 0), (0, 0, 1, 0)} e dim V = 2.

Para UÇ V: (0, w2, 0, 0) = w2(0, 1, 0, 0)

bUÇV = {(0, 1, 0, 0)} e dim UÇ V = 1.

 

RE.37 a) b) (2, – 1, – 2) = a(1, – 1, 0) + b(0, 1, 0) + c(1, 0, 2)

c) t + 4 = a(t + 1) + b(t – 2) Þ a = 2; b = – 1 \ .

d) (1, 3, – 2, 2) = a(1, – 1, 0, 0) + b(0, 1, 1, 0) + c(1, 0, 0, – 1) + d(1, 0, – 1, 0)

Þ a = – 1; b = 2; c = – 2; d = 4. Daí, .

Podemos utilizar as matrizes na forma 2x2:

.

RE.38

a) (x, y) = 1(2, 1) + 2(– 1, 1)

    (x, y) = (0, 3)

b)

c) v = 4t – 3
d)

 

RE.39

a) b)
                         e
d) [v]S: (1, 3, 8) = a(1, 0, 1) + b(– 1, 0, 0) + c(0, 1, 2)

                                                              e

[w]S: (– 1, 8, – 2) = a(1, 0, 1) + b(– 1, 0, 0) + c(0, 1, 2)

.

 

RE.40 a) e b)
  

   

d) [v]S: (4, 5) = a(1, 1) + b(1, – 2)

   

    [w]S: (0, – 6) = a(1, 1) + b(1, – 2)

  

 

RE.41 . Assim, devemos encontrar .

Escrevendo cada vetor de T como combinação linear dos vetores de S temos:

S = {(– 1, – 1, 0, 1), (1, 0, 0, 1), (0, – 1, 0, 0), (1, 0, 1, 0)}

T = {(1, 1, 0, 0), (1, 0, 1, – 1), (1, 0, 0, 0), (0, 1, 0, 1)}

Þ

E, dessa forma, \ .

RE.42 .

 

RE.43 S = {(1, 0, 1), (1, 1, 0), (0, 0, 1)} e T = {(w1, w2, w3}

Se

temos que cada coluna corresponde a um vetor de T escrito como combinação linear dos vetores de S.

Assim,

w1 = 1(1, 0, 1) + 2(1, 1, 0) – 1(0, 0, 1) \ w1 = (3, 2, 0)

w2 = 1(1, 0, 1) + 1(1, 1, 0) – 1(0, 0, 1) \ w2 = (2, 1, 0)

w3 = 2(1, 0, 1) + 1(1, 1, 0) + 1(0, 0, 1) \ w3 = (3, 1, 3)

Logo, T = {(3, 2, 0), (2, 1, 0), (3, 1, 3)}.

 

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