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Disciplina: Álgebra Linear e Geometria Curso: Licenciatura em Matemática Transformações Lineares Definição de Transformações Lineares Lista de Exercícios Resolvida Questão 1 Qual é a definição de uma transformação linear? A) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, preservando a estrutura linear. B) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, preservando apenas a estrutura de grupo. C) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, preservando apenas a estrutura de anel. D) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, sem preservar nenhuma estrutura. E) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, apenas se os espaços vetoriais forem finitos. Resposta: A) Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, preservando a estrutura linear. Explicação: Uma transformação linear é uma função que mapeia um espaço vetorial em outro espaço vetorial, preservando a estrutura linear, ou seja, preservando as operações de adição e multiplicação por escalares. Questão 2 Qual é a condição necessária e suficiente para que uma função seja uma transformação linear? A) A função deve ser contínua. B) A função deve ser diferenciável. C) A função deve preservar a estrutura linear. D) A função deve ser injetiva. E) A função deve ser sobrejetiva. Resposta: C) A função deve preservar a estrutura linear. Explicação: A condição necessária e suficiente para que uma função seja uma transformação linear é que a função preserve a estrutura linear, ou seja, preserve as operações de adição e multiplicação por escalares. Questão 3 Qual é o nome do teorema que afirma que uma transformação linear é completamente determinada pela sua ação sobre uma base do espaço vetorial? A) Teorema da Base B) Teorema da Transformação Linear C) Teorema da Representação D) Teorema da Identidade E) Teorema da Injeção Resposta: A) Teorema da Base Explicação: O Teorema da Base afirma que uma transformação linear é completamente determinada pela sua ação sobre uma base do espaço vetorial. Questão 4 Qual é a consequência de uma transformação linear ter um núcleo não trivial? A) A transformação linear é injetiva. B) A transformação linear é sobrejetiva. C) A transformação linear é uma isomorfismo. D) A transformação linear não é injetiva. E) A transformação linear não é sobrejetiva. Resposta: D) A transformação linear não é injetiva. Explicação: Se uma transformação linear tem um núcleo não trivial, isso significa que existem vetores não nulos que são mapeados para o vetor nulo, e portanto, a transformação linear não é injetiva. Questão 5 Qual é o nome do conceito que descreve a relação entre a imagem e o núcleo de uma transformação linear? A) Teorema do Núcleo B) Teorema da Imagem C) Teorema da Relação D) Teorema da Correspondência E) Teorema do Rango Resposta: E) Teorema do Rango Explicação: O Teorema do Rango descreve a relação entre a imagem e o núcleo de uma transformação linear, afirmando que o rango da transformação linear é igual à dimensão da imagem. Questão 6 Qual é a consequência de uma transformação linear ser uma isomorfismo? A) A transformação linear é injetiva, mas não é sobrejetiva. B) A transformação linear é sobrejetiva, mas não é injetiva. C) A transformação linear é tanto injetiva quanto sobrejetiva. D) A transformação linear não é injetiva e não é sobrejetiva. E) A transformação linear é uma bijeção, mas não é uma isomorfismo. Resposta: C) A transformação linear é tanto injetiva quanto sobrejetiva. Explicação: Se uma transformação linear é uma isomorfismo, isso significa que ela é tanto injetiva quanto sobrejetiva, ou seja, é uma bijeção que preserva a estrutura linear. Questão 7 Qual é o nome do teorema que afirma que uma transformação linear é uma isomorfismo se e somente se a sua matriz associada é invertível? A) Teorema da Isomorfismo B) Teorema da Matriz Invertível C) Teorema da Transformação Linear D) Teorema da Bijecção E) Teorema da Correspondência Resposta: A) Teorema da Isomorfismo Explicação: O Teorema da Isomorfismo afirma que uma transformação linear é uma isomorfismo se e somente se a sua matriz associada é invertível. Questão 8 Qual é a consequência de uma transformação linear ter uma matriz associada que não é invertível? A) A transformação linear é uma isomorfismo. B) A transformação linear é injetiva, mas não é sobrejetiva. C) A transformação linear é sobrejetiva, mas não é injetiva. D) A transformação linear não é injetiva e não é sobrejetiva. E) A transformação linear é uma bijeção, mas não é uma isomorfismo. Resposta: D) A transformação linear não é injetiva e não é sobrejetiva. Explicação: Se uma transformação linear tem uma matriz associada que não é invertível, isso significa que a transformação linear não é uma isomorfismo e, portanto, não é injetiva e não é sobrejetiva. Questão 9 Qual é o nome do conceito que descreve a relação entre a transformação linear e a sua matriz associada? A) Teorema da Matriz Associada B) Teorema da Transformação Linear C) Teorema da Correspondência D) Teorema da Bijecção E) Teorema da Isomorfismo Resposta: A) Teorema da Matriz Associada Explicação: O Teorema da Matriz Associada descreve a relação entre a transformação linear e a sua matriz associada, afirmando que a transformação linear é completamente determinada pela sua matriz associada. Questão 10 Qual é a consequência de uma transformação linear ser uma composição de duas transformações lineares? A) A transformação linear é uma isomorfismo. B) A transformação linear é injetiva, mas não é sobrejetiva. C) A transformação linear é sobrejetiva, mas não é injetiva. D) A transformação linear não é injetiva e não é sobrejetiva. E) A transformação linear é uma bijeção, mas não é uma isomorfismo. Resposta: A) A transformação linear é uma isomorfismo. Explicação: Se uma transformação linear é uma composição de duas transformações lineares, isso significa que a transformação linear é uma isomorfismo, pois a composição de duas isomorfismos é também uma isomorfismo.