Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 1) Seja S o subespaço de 4R definido por: ( ) 4, , , / 2 0 0S x y z w R x y z t= + − = = Pergunta-se: a) ( 1, 2,3,0) ?S− SOLUÇÃO: ( ) 1; 2; 3; 0 2 1 2.2 3 1 4 3 0 0 1,2,3,0 x y z t x y z t S = − = = = + − = − + − = − + − = = − b) (3,1,4,0) ?S SOLUÇÃO: ( ) 3; 1; 4; 0 2 3 2.1 4 3 2 4 1 0 3,1,4,0 x y z t x y z S = = = = + − = + − = + − = c) ( 1,1,1,1) ?S− SOLUÇÃO: ( ) 1; 1; 1; 1 1 0 1,1,1,1 x y z t t S = − = = = = − 2) Seja S o subespaço de (2,2)M : 2 / , a b a S a b R a b b − = + − Pergunta-se: a) 5 6 1 2 S ? SOLUÇÃO: 2 6 3 2 2 3 ( 2) 3 2 5( ) 3 ( 2) 3 2 1( ) a a b b a b V a b V = = − = = − − = − − = + = + = + − = − = 2 5 6 1 2 S b) Qual deve ser o valor de k para que o vetor 4 ? 2 3 k S − − SOLUÇÃO: ( ) 4 2 2 1 2 2 3 2 1 3 3 2 a b a k k a b a a b b k − = − = = − = − + = + = = − − = − = = − 3) Determinar os subespaços de 3R gerados pelos seguintes conjuntos: a) ( ) 2, 1,3A = − SOLUÇÃO: Seja ( ) ( ) ( ) ( ) , , / , , 2, 1,3 2 2 3 3 2 , , 3 / x y z A a R x y z a x a x y y a a y z a z y A y y y y R = − = = − = − = − = = − = − − b) ( ) ( ) 1,3,2 , 2, 2,1A = − − SOLUÇÃO: Seja ( ), ,x y z A , ( ) ( ) ( ) ( ), / , , 1,3,2 2, 2,1 2 ,3 2 ,2a b R x y z a b a b a b a b = − + − = − + − + ( ) 2 ( ) 3 2 ( ) 2 ( ) ( ) ( ) 2 3 2 2 3 3( ) ( ) 3 3 6 3 2 4 4 3 2 4 4 4 3 7 5 4 0 4 , , / 7 5 4 0 x a b I y a b II z a b III I II x y a b a b a x y I II x y a b a b b b x y z a b x y z x y x y x y z A x y z x y z = − + = − = + + + = − + + − = + + + = − + + − = = + = + = + + = + + + + − = = + − = 3 c) ( ) ( ) ( ) 1,0,1 , 0,1,1 , 1,1,0A = − SOLUÇÃO: Seja ( ), ,x y z A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , / , , 1,0,1 0,1,1 1,1,0 , , ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , / a b c R x y z a b c a c b c a b x a c I y b c II z a b III I II x y a c b c a b z a b z x y A x y z z x y = + + − = − + + = − = + = + + + = − + + = + = + = + = = + d) ( ) ( ) ( ) 1,0,1 , 0,1,1 , 1,1,0A = − SOLUÇÃO: Seja ( ), ,x y z A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ), , / , , 1,1,0 0,1, 2 2,3,1 2 , 3 , 2 2 ( ) 3 ( ) 2 ( ) a b c R x y z a b c a c a b c b c x a c I y a b c II z b c III = − + − + − = − − + + − + = − − = + + = − + Não existe nenhuma relação entre , ,x y z , logo, 3A R= e) ( ) ( ) ( ) ( ) 1,2, 1 , 1,1,0 , 3,0,1 , 2, 1,1A = − − − − − SOLUÇÃO: Seja ( ), ,x y z A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , , / , , 1, 2, 1 1,1,0 3,0,1 2, 1,1 , , 3 2 ,2 , 3 2 ( ) 2 ( ) ( ) ( ) ( ) 3( ) 3 3 2 2 3 3 3 0 a b c d R x y z a b c d x y z a b c d a b d a c d x a b c d I y a b d II z a c d III I II III x y z a b c d a b d a c d = − + − + − + − − = − − − + − − + + = − − − = + − = − + + + + + + = − − − + + − − + + = ( ) 3, , / 3 0A x y z R x y z= + + = f) ( ) ( ) ( ) ( ) 1,2, 1 , 1,1,0 , 0,0,2 , 2,1,0A = − − − SOLUÇÃO: Seja ( ), ,x y z A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , , / , , 1, 2, 1 1,1,0 0,0,2 2,1,0 , , 2 ,2 , 2 2 ( ) 2 ( ) 2 ( ) a b c d R x y z a b c d x y z a b d a b d a c x a b d I y a b d II z a c III = − + − + + − = − − + + − + = − − = + + = − + Como o escalar c só está presente na equação (III) não é possível estabelecer uma relação entre , ,x y z , logo, 3A R= . 4 4) Seja o conjunto 1 2,A v v= , sendo ( ) ( )1 21,3, 1 , 1, 2,4v v= − − = − . Determinar: a) O subespaço ( )G A . SOLUÇÃO: ( ) ( ) 1,3, 1 , 1, 2,4A = − − − Seja ( ), ,x y z A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , / , , 1,3, 1 1, 2,4 , , ,3 2 , 4 ( ) 2 3 3 2 ( ) 3 2 3 2 2 2 2 4 ( ) a b R x y z a b x y z a b a b a b x a b I b x a b x y x x y y a b II y a x a y a x a y a x a y x z a b III = − − + − = − + − − + = − + = + = + + = + = − = − + = − − = − = + = − + ( ) ( ) ( ) 3 2 4 3 2 12 4 10 3 10 3 0 , , /10 3 0 z y x x y z y x x y z x y x y z A x y z R x y z = − + + + = − − + + = + + − = = + − = b) O valor de k para que o vetor ( )5, ,11v k= pertença a ( )G A . SOLUÇÃO: Pelo item a o vetor ( )5, ,11v k= pertença a ( )G A se: 5, , 11 10.5 3 11 0 50 3 11 0 3 39 13 x y k z k k k k = = = + − = + − = = − = − 5) Sejam os vetores ( ) ( ) ( )1 2 31,1,1 , 1,2,0 , 1,3, 1v v v= = = − . Se ( ) 1 2 33, 1, , ,k v v v− , qual o valor de k ? SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( )3, 1, 1,1,1 , 1,2,0 , 1,3, 1k− − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , / 3, 1, 1,1,1 1,2,0 1,3, 1 3, 1, , 2 3 , 3 ( ) 1 2 3 ( ) ( ) ( 2)( ) ( ) 6 1 2 2 2 2 3 7 7 7 a b c R k a b c k a b c a b c a c a b c I a b c II k a c III I II a b c a b c a c a c k a c − = + + − − = + + + + − = + + − = + + = − − + − − = − − − + + + − + = − − = = − = 6) Determinar os subespaços de 2P (espaço vetorial dos polinômios de grau 2 ) gerados pelos seguintes vetores: a) 2 2 1 2 32 2, 3, 2p x p x x p x x= + = − + + = + 5 SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) 2 2, 3, 2 ( ) , , / 2 2 3 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 3 2 3 2 2 2 p ax bx c G P x x x x x p G P k l m R ax bx c k x l x x m x x ax bx c kx k lx lx l mx mx ax bx c l m x k l m x k l l m a m a l k l m b c l l a l b c l l a l b c = + + = + − + + + + + = + + − + + + + + + = + − + + + + + + = − + + + + + − + = = + + + = − + + + = − + + + = + 2 3 2 3 2 0 a b k l c k c l a b c = + = = − − + = b) 2 2 1 2,p x p x x= = + SOLUÇÃO: 2 2 2 2 2 ( ) , ( ) p ax bx c G P x x x p G P = + + = + ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 , / 0 k l R ax bx c k x l x x ax bx c kx lx lx ax bx c k l x lx k l a l b c + + = + + + + = + + + + = + + + = = = 22( ) / ,G P ax bx a b R= + c) 21 2 31, ,p p x p x= = = SOLUÇÃO: 2 2 2 2 ( ) 1, , ( ) p ax bx c G P x x p G P = + + = ( ) ( ) ( )2 2 2 2 , , / 1k l m R ax bx c k l x m x ax bx c k lx mx m a l b k c + + = + + + + = + + = = = 2 2( )G P P= 6 7) Determinar o subespaço ( )G A para ( ) ( ) 1, 2 , 2,4A = − − . O que representa geometricamente este subespaço? SOLUÇÃO: ( ) ( ) 1, 2 , 2,4A = − − Seja ( ), ( )x y G A ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , / , 1, 2 2,4 , 2 , 2 4 2 ( ) 2 2 4 ( ) 2 2 4 2 4 4 2 ( ) , 2 / a b R x y a b x y a b a b x a b I a x b y a b II y x b b y x b b y x G A x x x R = − + − = − − + = − = + = − + = − + + = − − + = − = − ( ) ( )0,0 , 1, 2 ( )O B G A= = − , geometricamente este subespaço é uma reta no plano cartesiano que passa pela origem. 8) Mostrar que os vetores ( ) ( )1 22,1 , 1,1v v= = geram o 2R . SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) 2 2 , , / , 2,1 1,1 , 2 , , , 2 , 2 2 2 2 2 2 2 2 , / , 2,1 2 1,1 x y R a b R x y a b x y a a b b x y a b a b x a b x y b b x y b b x y b b x y y a b a y b a y x y a y x y a x y x y R x y x y x y = + = + = + + = + = − + = − + − = − = − + = + = − = − − + = + − = − = − + − + 9) Mostrar que os vetores ( ) ( ) ( )1 2 31,1,1 , 0,1,1 , 0,0,1v v v= = = geram o 3R . SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) 3 3 , , , , / , , 1,1,1 0,1,1 0,0,1 , , , 0, , 0,0, , , , , , / , , 1,1,1 0,1,1 0,0,1 x y z R a b c R x y z a b c x y a a a b b c x y a a b a c x a y a b y x b b x y z a c z x c c x z x y z R x y z x x y x z = + + = + + = + + = = + = + = − + = + = + = − + = + − + + − + 7 10) Seja o espaço vetorial (2,2)M . Determinar os subespaços gerados pelos vetores:a) 1 2 1 2 2 1 , 1 0 1 1 v v − = = − − SOLUÇÃO: 1 2, 1 2 2 1 , / 1 0 1 1 2 2 0 2 2 x y v v v z w x y a b R a b z w x y a a b b z w a b b x y a b a b z w a b b = − = + − − − = + − − − + + = − − ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 (2,2) x a b x z w w z w w z w y a b y z w w y z w w z w z a b z a w a z w w b b w z w z w v M z w = − + = − − + − = − + − = − − = + = − − = − − = − = − = + = − = − = − − − − = b) 1 2 3, , 1 0 1 1 0 1 , , / 0 1 0 0 1 0 x y v v v v z w x y a b c R a b c z w = − − = + + 0 0 0 0 0 0 0 (2,2) / 0 x y a b b c z w a c x y a b b c z w c a x a b x w y z y b c y b z b y z z c w a a w x w y z x y z w x y v M x y z w z w − − = + + − + − + = = − + = − − + = − + = − + = − + = = = = − − + + − + = = + − + = 11) Determinar os subespaços de 3P (espaço vetorial dos polinômios de grau 3 ) gerados pelos vetores: 3 2 3 2 1 22 3, 2 3 2p x x x p x x x= + − + = − − + + 8 SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 3 2 3 2 3 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 ( ) 2 3, 2 3 2 ( ) , / 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2 2 2 3 3 2 2 2 2 p ax bx cx d G P x x x x x x p G P k l R ax bx cx d k x x x l x x x ax bx cx d kx kx kx k lx lx lx l ax bx cx d k l x k l x k l x k l a k l k a l k a = + + + = + − + − − + + + + + = + − + + − − + + + + + = + − + − − + + + + + = − + − + − + + + = − = + = + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 23 2 2 3 2 2 2 3 2 6 4 5 3 3 2 3 3 2 3 3 2 2 9 6 2 2 11 8 5 3 11 8 ( ) / 5 3 11 8 a c k a a c k a c b k l b a c a c b a c a c b a c c k l c a l l c a l l a c d k l d a c a c d a c a c d a c b a c d a c G P ax bx cx d b a c d a c + = + + = + = − = + − + = + − − = + = − + = − + + = − + = + = + = + + + = + + + = + = + = + = + + + = + = + 12) Determinar o subespaço de 4R gerado pelos vetores ( ) ( ) ( )2, 1,1,4 , 3,3, 3,6 , 0,4, 4,0u v w= − = − = − . SOLUÇÃO: Seja , ,X u v w . ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , , , / , , / , , , 2, 1,1,4 3,3, 3,6 0,4, 4,0 , , , 2 , , , 4 3 ,3 , 3 ,6 0,4 , 4 ,0 , , , 2 3 , 3 4 , 3 4 ,4 6 2 3 3 4 3 4 0 3 4 4 6 V x y z t a b c R V au bv cw x y z t a b c x y z t a a a a b b b b c c x y z t a b a b c a b c a b a b x a b c y a b c y z y y z a b c z a b t = = + + = − + − + − = − + − + − = + − + + − − + + = − + + = − − − = − = + = − − = + = ( )2 2 3 2a b t x t + = = ( ), , , / 2 0V x y z t t x y z= = + = . 13) Verificar se o vetor ( )1, 3,2,0v = − − pertence ao subespaço do 4R gerado pelos vetores ( ) ( ) ( )1 2 32, 1,3,0 , 1,0,1,0 , 0,1, 1,0v v v= − = = − . SOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1, 3,2,0 2, 1,3,0 1,0,1,0 0,1, 1,0 1, 3,2,0 2 , ,3 ,0 ,0, ,0 0, , ,0 1, 3,2,0 2 , ,3 ,0 2 1 1 3 3 3 0 2 2 1 2 3 1, 3,2,0 0 2, 1,3,0 1 1,0,1,0 3 0,1, 1,0 1, a b c a a a b b c c a b a c a b c a b b a c a a a b c c c − − = − + + − − − = − + + − − − = + − + + − + = − = − − + = − − − = − = + − = − − = = − − − = − − − − −( ) 1 2 33,2,0 , ,v v v− os vetores 1 2 3; ;v v v .
Compartilhar