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Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Introdução à Álgebra Linear Paulo Goldfeld Marco Cabral Departamento de Matemática Aplicada Universidade Federal do Rio de Janeiro Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 1 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Rn Definição (Rn) Rn é o conjunto das n-uplas ordenadas de números reais. (1,2) ∈ R2 (−1,2,√3) ∈ R3 (1,2,3,4) 6= (2,1,3,4) ∈ R4 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 2 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Rn Definição (Rn) Rn é o conjunto das n-uplas ordenadas de números reais. (1,2) ∈ R2 (−1,2,√3) ∈ R3 (1,2,3,4) 6= (2,1,3,4) ∈ R4 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 2 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Rn Definição (Rn) Rn é o conjunto das n-uplas ordenadas de números reais. (1,2) ∈ R2 (−1,2,√3) ∈ R3 (1,2,3,4) 6= (2,1,3,4) ∈ R4 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 2 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Rn Definição (Rn) Rn é o conjunto das n-uplas ordenadas de números reais. (1,2) ∈ R2 (−1,2,√3) ∈ R3 (1,2,3,4) 6= (2,1,3,4) ∈ R4 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 2 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma em Rn Definição (Soma em Rn) u+ v = (u1,u2, . . . ,un) + (v1, v2, . . . , vn) = (u1 + v1 , u2 + v2 , . . . , un + vn) Propriedades da Soma em Rn comutativ.: u+ v = v+ u, associativ.: (u+ v) +w = u+ (v+w) ∀ u,v,w elemento neutro: ∃ 0 t.q. u+ 0 = u ∀ u inverso aditivo: dado u, ∃ (−u) t.q. u+ (−u) = 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 3 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar em Rn Definição (multiplicação por escalar) αu = α(u1,u2, . . . ,un) = (αu1, αu2, . . . , αun) Propriedades da Multiplicação por Escalar em Rn (αβ)u = α(βu), ∀ α, ∀ β, ∀ u elemento neutro: 1u = u, ∀u Propriedades Distributivas de Rn α(u+ v) = αu+ αv, ∀ α,u,v (α+ β)u = αu+ βu, ∀ α, β,u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 4 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo GoldfeldDMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplo (2,−1,0,3)− 3(0,−2,2,1) = (2,−1,0,3) + ((−3)(0,−2,2,1)) = (2,−1,0,3) + ((−3)0, (−3)(−2), (−3)2, (−3)1) = (2,−1,0,3) + (0,6,−6,−3) = (2+ 0,−1+ 6,0− 6,3− 3) = (2,5,−6,0) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 5 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Representações Gráficas (3, 2) 3 2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 6 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Representações Gráficas (3, 2) 3 2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 6 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Representações Gráficas 3 2 (3, 2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 6 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Representações Gráficas 3 2 (1, 3, 2) 1 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 6 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (u1 + v1,u2 + v2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (u1 + v1,u2 + v2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (u1 + v1,u2 + v2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (u1 + v1,u2 + v2) Regra do Triângulo Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (v1 + u1, v2 + u2) Regra do Triângulo Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Soma de Vetores u = (u1,u2) v = (v1, v2) w = u+ v = (u1 + v1,u2 + v2) Regra do Paralelogramo Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 7 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u v w Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u v vw Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u vw w Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u vu+ v w Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u+ v wu+ v+w Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Somando Vários Vetores u+ v+w w v u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 8 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar v = (v1, v2) w = αv = (αv1, αv2) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 9 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar v = (v1, v2) w = αv = (αv1, αv2) α > 1 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 9 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar v = (v1, v2) w = αv = (αv1, αv2) 0 < α < 1 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 9 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Multiplicação por Escalar v = (v1, v2) w = αv = (αv1, αv2) α < 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 9 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Combinações Lineares Definição (combinação linear) v é combinação linear de v1,v2, . . . ,vp se pode ser expresso como v = α1v1 + α2v2 + · · ·+ αpvp = p∑ i=1 αivi , onde αi ’s são escalares. (3,3) = 3(1,1) + 0(−1,−1) = 1(1,1)− 2(−1,−1) X (3,4) 6= α(1,1) + β(−1,−1) = (α− β, α− β) ∀α, β × Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 10 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Combinações Lineares Definição (combinação linear) v é combinação linear de v1,v2, . . . ,vp se pode ser expresso como v = α1v1 + α2v2 + · · ·+ αpvp = p∑ i=1 αivi , onde αi ’s são escalares. (3,3) = 3(1,1) + 0(−1,−1) = 1(1,1)− 2(−1,−1) X (3,4) 6= α(1,1) + β(−1,−1) = (α− β, α− β) ∀α, β × Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 10 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Combinações Lineares Definição (combinação linear) v é combinação linear de v1,v2, . . . ,vp se pode ser expresso como v = α1v1 + α2v2 + · · ·+ αpvp = p∑ i=1 αivi , onde αi ’s são escalares. (3,3) = 3(1,1) + 0(−1,−1) = 1(1,1)− 2(−1,−1) X (3,4) 6= α(1,1) + β(−1,−1) = (α− β, α− β) ∀α, β × Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 10 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Combinações Lineares Definição (combinação linear) v é combinação linear de v1,v2, . . . ,vp se pode ser expresso como v = α1v1 + α2v2 + · · ·+ αpvp = p∑ i=1 αivi , onde αi ’s são escalares. (3,3) = 3(1,1) + 0(−1,−1) = 1(1,1)− 2(−1,−1) X (3,4) 6= α(1,1) + β(−1,−1) = (α− β, α− β) ∀α, β × Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 10 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Combinações Lineares Definição (combinação linear) v é combinação linear de v1,v2, . . . ,vp se pode ser expresso como v = α1v1 + α2v2 + · · ·+ αpvp = p∑ i=1 αivi , onde αi ’s são escalares. (3,3) = 3(1,1) + 0(−1,−1) = 1(1,1)− 2(−1,−1) X (3,4) 6= α(1,1) + β(−1,−1) = (α− β, α− β) ∀α, β × Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 10 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado Definição (conjunto gerado) O conjunto gerado por v1,v2, . . . ,vp é o conjunto de todas as combinações lineares de v1,v2, . . . ,vp. 〈v1,v2, . . . ,vp〉 = { p∑ i=1 αivi ∣∣∣∣∣ αi ∈ R, i = 1,2, . . . ,p } Definição (conjunto gerador) {v1, . .. ,vp} gera o conjunto S se 〈v1, . . . ,vp〉 = S. Diz-se também que {v1, . . . ,vp} é gerador de S. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 11 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado Definição (conjunto gerado) O conjunto gerado por v1,v2, . . . ,vp é o conjunto de todas as combinações lineares de v1,v2, . . . ,vp. 〈v1,v2, . . . ,vp〉 = { p∑ i=1 αivi ∣∣∣∣∣ αi ∈ R, i = 1,2, . . . ,p } Definição (conjunto gerador) {v1, . . . ,vp} gera o conjunto S se 〈v1, . . . ,vp〉 = S. Diz-se também que {v1, . . . ,vp} é gerador de S. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 11 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado Definição (conjunto gerado) O conjunto gerado por v1,v2, . . . ,vp é o conjunto de todas as combinações lineares de v1,v2, . . . ,vp. 〈v1,v2, . . . ,vp〉 = { p∑ i=1 αivi ∣∣∣∣∣ αi ∈ R, i = 1,2, . . . ,p } Definição (conjunto gerador) {v1, . . . ,vp} gera o conjunto S se 〈v1, . . . ,vp〉 = S. Diz-se também que {v1, . . . ,vp} é gerador de S. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 11 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado Definição (conjunto gerado) O conjunto gerado por v1,v2, . . . ,vp é o conjunto de todas as combinações lineares de v1,v2, . . . ,vp. 〈v1,v2, . . . ,vp〉 = { p∑ i=1 αivi ∣∣∣∣∣ αi ∈ R, i = 1,2, . . . ,p } Definição (conjunto gerador) {v1, . . . ,vp} gera o conjunto S se 〈v1, . . . ,vp〉 = S. Diz-se também que {v1, . . . ,vp} é gerador de S. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 11 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 1 Vetor u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 12 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 1 Vetor u 2u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 12 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 1 Vetor u 2u −u Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 12 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 1 Vetor u 2u −u 0 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 12 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 1 Vetor u 2u −u 0 {αu, α ∈ R} = 〈u〉 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 12 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores u v Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado por 2 Vetores Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 13 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial Definição (espaço vetorial) O espaço gerado por um conjunto de vetores é um espaço vetorial. Observação sinônimos: espaço linear, subespaço (vetorial/linear) 0 ∈ V pode ser um ponto, uma reta, um plano, . . . sempre “reto”, nunca “curvo” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 14 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial Definição (espaço vetorial) O espaço gerado por um conjunto de vetores é um espaço vetorial. Observação sinônimos: espaço linear, subespaço (vetorial/linear) 0 ∈ V pode ser um ponto, uma reta, um plano, . . . sempre “reto”, nunca “curvo” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 14 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial Definição (espaço vetorial) O espaço gerado por um conjunto de vetores é um espaço vetorial. Observação sinônimos: espaço linear, subespaço (vetorial/linear) 0 ∈ V pode ser um ponto, uma reta, um plano, . . . sempre “reto”, nunca “curvo” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 14 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial Definição (espaço vetorial) O espaço gerado por um conjunto de vetores é um espaço vetorial. Observação sinônimos: espaço linear, subespaço (vetorial/linear) 0 ∈ V pode ser um ponto, uma reta, um plano, . . . sempre “reto”, nunca “curvo” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 14 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial Definição (espaço vetorial) O espaço gerado por um conjunto de vetores é um espaço vetorial. Observação sinônimos: espaço linear, subespaço (vetorial/linear) 0 ∈ V pode ser um ponto, uma reta, um plano, . . . sempre “reto”, nunca “curvo” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 14 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso “típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Conjunto Gerado 1 vetor 2 vetores 3 vetores caso “típico” caso “típico” caso“típico” “redundância” “redundância” Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 15 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Dependência Linear {v1,v2, . . . ,vp} “redundância”: um vetor é c.l. dos demais, vk = p∑ i=1 i 6=k αivi Neste caso, diz-se que vk depende linearmente dos demais. Definição (dependência linear) Um conjunto de vetores é linearmente dependente (LD) se existe um vetor que é c.l. dos demais. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 16 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Dependência Linear {v1,v2, . . . ,vp} “redundância”: um vetor é c.l. dos demais, vk = p∑ i=1 i 6=k αivi Neste caso, diz-se que vk depende linearmente dos demais. Definição (dependência linear) Um conjunto de vetores é linearmente dependente (LD) se existe um vetor que é c.l. dos demais. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 16 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Dependência Linear {v1,v2, . . . ,vp} “redundância”: um vetor é c.l. dos demais, vk = p∑ i=1 i 6=k αivi Neste caso, diz-se que vk depende linearmente dos demais. Definição (dependência linear) Um conjunto de vetores é linearmente dependente (LD) se existe um vetor que é c.l. dos demais. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 16 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplos Exemplo {(1,0,0,0), (0,0,3,0), (0,0,0,2)} é LI. Exemplo {(1,0,0,0), (2,1,3,0), (5,2,6,0)} é LD. De fato, (5,2,6,0) = (1,0,0,0) + 2(2,1,3,0). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 17 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplos Exemplo {(1,0,0,0), (0,0,3,0), (0,0,0,2)} é LI. Exemplo {(1,0,0,0), (2,1,3,0), (5,2,6,0)} é LD. De fato, (5,2,6,0) = (1,0,0,0) + 2(2,1,3,0). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 17 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Exemplos Exemplo {(1,0,0,0), (0,0,3,0), (0,0,0,2)} é LI. Exemplo {(1,0,0,0), (2,1,3,0), (5,2,6,0)} é LD. De fato, (5,2,6,0) = (1,0,0,0) + 2(2,1,3,0). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 17 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em R2 ou R3 Em geral, 〈v〉 = {u = tv, t ∈ R} representa uma reta passando pela origem. Em geral, w+ 〈v〉 = {u = w+ tv, t ∈ R} representa uma reta que não passa pela origem. Equação Paramétrica da Reta Toda reta pode ser expressa na forma w+ tv (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 18 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em R2 ou R3 Em geral, 〈v〉 = {u = tv, t ∈ R} representa uma reta passando pela origem. Em geral, w+ 〈v〉 = {u = w+ tv, t ∈ R} representa uma reta que não passa pela origem. Equação Paramétrica da Reta Toda reta pode ser expressa na forma w+ tv (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 18 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em R2 ou R3 Em geral, 〈v〉 = {u = tv, t ∈ R} representa uma reta passando pela origem. Em geral, w+ 〈v〉 = {u = w+ tv, t ∈ R} representa uma reta que não passa pela origem. Equação Paramétrica da Reta Toda reta pode ser expressa na forma w+ tv (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 18 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em R2 ou R3 Em geral, 〈v〉 = {u = tv, t ∈ R} representa uma reta passando pela origem. Em geral, w+ 〈v〉 = {u = w+ tv, t ∈ R} representa uma reta que não passa pela origem. Equação Paramétrica da Reta Toda reta pode ser expressa na forma w+ tv (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 18 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica do Plano em R3 Em geral, 〈v1,v2〉 = {u = tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano passando pela origem. Em geral, w+ 〈v1,v2〉 = {u = w+ tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano que não passa pela origem. Equação Paramétrica do Plano Todo plano pode ser expresso na forma w+ tv1 + sv2 (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 19 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica do Plano em R3 Em geral, 〈v1,v2〉 = {u = tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano passando pela origem. Em geral, w+ 〈v1,v2〉 = {u = w+ tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano que não passa pela origem. Equação Paramétrica do Plano Todo plano pode ser expresso na forma w+ tv1 + sv2 (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 19 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica do Plano em R3 Em geral, 〈v1,v2〉 = {u = tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano passando pela origem. Em geral, w+ 〈v1,v2〉 = {u = w+ tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano que não passa pela origem. Equação Paramétrica do Plano Todo plano pode ser expresso na forma w+ tv1 + sv2 (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 19 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica do Plano em R3 Em geral, 〈v1,v2〉 = {u = tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano passando pela origem. Em geral, w+ 〈v1,v2〉 = {u = w+ tv1 + sv2, s, t ∈ R} representa um plano que não passa pela origem. Equação Paramétrica do Plano Todo plano pode ser expresso na forma w+ tv1 + sv2 (Esta representação não é única.) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 19 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em Rn Definição (reta) Em Rn, define-se uma reta como um conjunto da forma w+ 〈v〉 , com v 6= 0. Uma reta passando pela origem é um subespaço vetorial de dimensão 1. Uma reta qualquer é um subespaço afim de dimensão 1. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 20 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em Rn Definição (reta) Em Rn, define-se uma reta como um conjunto da forma w+ 〈v〉 , com v 6= 0. Uma reta passando pela origem é um subespaço vetorial de dimensão 1. Uma reta qualquer é um subespaço afim de dimensão 1. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 20 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Equação Paramétrica da Reta em Rn Definição (reta) Em Rn, define-se uma reta como um conjunto da forma w+ 〈v〉 , com v 6= 0. Uma reta passando pela origem é um subespaço vetorial de dimensão 1. Uma reta qualquer é um subespaço afim de dimensão 1. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 20 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial × Espaço Afim Se {v1, . . . ,vp} é LI, então 〈v1, . . . ,vp〉 é um espaço vetorial de dimensão p. Se {v1, . . . ,vp} é LI, então w+ 〈v1, . . . ,vp〉 é um espaço afim de dimensão p. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 21 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Espaço Vetorial × Espaço Afim Se {v1, . . . ,vp} é LI, então 〈v1, . . . ,vp〉 é um espaço vetorial de dimensão p. Se {v1, . . . ,vp} é LI, então w+ 〈v1, . . .,vp〉 é um espaço afim de dimensão p. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 21 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base e1 = (1,0,0, . . . ,0,0) ∈ Rn e2 = (0,1,0, . . . ,0,0) ∈ Rn ... = ... en = (0,0,0, . . . ,0,1) ∈ Rn ∑ αiei = (α1, α2, . . . , αn) = (v1, v2, . . . , vn) = v m αi = vi ∀i Definição (base) Um conjunto ordenado S é base de V se todo vetor de V é expressível de forma única como combinação linear dos vetores deste conjunto. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 22 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base e1 = (1,0,0, . . . ,0,0) ∈ Rn e2 = (0,1,0, . . . ,0,0) ∈ Rn ... = ... en = (0,0,0, . . . ,0,1) ∈ Rn ∑ αiei = (α1, α2, . . . , αn) = (v1, v2, . . . , vn) = v m αi = vi ∀i Definição (base) Um conjunto ordenado S é base de V se todo vetor de V é expressível de forma única como combinação linear dos vetores deste conjunto. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 22 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base e1 = (1,0,0, . . . ,0,0) ∈ Rn e2 = (0,1,0, . . . ,0,0) ∈ Rn ... = ... en = (0,0,0, . . . ,0,1) ∈ Rn ∑ αiei = (α1, α2, . . . , αn) ? = (v1, v2, . . . , vn) = v m αi = vi ∀i Definição (base) Um conjunto ordenado S é base de V se todo vetor de V é expressível de forma única como combinação linear dos vetores deste conjunto. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 22 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base e1 = (1,0,0, . . . ,0,0) ∈ Rn e2 = (0,1,0, . . . ,0,0) ∈ Rn ... = ... en = (0,0,0, . . . ,0,1) ∈ Rn ∑ αiei = (α1, α2, . . . , αn) = (v1, v2, . . . , vn) = v m αi = vi ∀i Definição (base) Um conjunto ordenado S é base de V se todo vetor de V é expressível de forma única como combinação linear dos vetores deste conjunto. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 22 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base e1 = (1,0,0, . . . ,0,0) ∈ Rn e2 = (0,1,0, . . . ,0,0) ∈ Rn ... = ... en = (0,0,0, . . . ,0,1) ∈ Rn ∑ αiei = (α1, α2, . . . , αn) = (v1, v2, . . . , vn) = v m αi = vi ∀i Definição (base) Um conjunto ordenado S é base de V se todo vetor de V é expressível de forma única como combinação linear dos vetores deste conjunto. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 22 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 1 {e1,e2} é base de R2. Dado (a,b) ∈ R2, (a,b) = a(1,0) + b(0,1) = ae1 + be2. Exemplo 2 S = {(1,0), (2,2), (0,1)} não é base de R2. (4,4) = 2(2,2) = 4(1,0) + 4(0,1). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 23 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 1 {e1,e2} é base de R2. Dado (a,b) ∈ R2, (a,b) = a(1,0) + b(0,1) = ae1 + be2. Exemplo 2 S = {(1,0), (2,2), (0,1)} não é base de R2. (4,4) = 2(2,2) = 4(1,0) + 4(0,1). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 23 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 1 {e1,e2} é base de R2. Dado (a,b) ∈ R2, (a,b) = a(1,0) + b(0,1) = ae1 + be2. Exemplo 2 S = {(1,0), (2,2), (0,1)} não é base de R2. (4,4) = 2(2,2) = 4(1,0) + 4(0,1). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 23 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 1 {e1,e2} é base de R2. Dado (a,b) ∈ R2, (a,b) = a(1,0) + b(0,1) = ae1 + be2. Exemplo 2 S = {(1,0), (2,2), (0,1)} não é base de R2. (4,4) = 2(2,2) = 4(1,0) + 4(0,1). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 23 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 1 {e1,e2} é base de R2. Dado (a,b) ∈ R2, (a,b) = a(1,0) + b(0,1) = ae1 + be2. Exemplo 2 S = {(1,0), (2,2), (0,1)} não é base de R2. (4,4) = 2(2,2) = 4(1,0) + 4(0,1). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 23 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) ? = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Base Exemplo 3 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 é base. 3∑ i=1 αibi = α1b1 + α2b2 + α3b3 = (α1, α1 + α2, α1 + α2 + α3) = (v1, v2, v3) = v m α1 = v1 α1 + α2 = v2 α1 + α2 + α3 = v3 ⇐⇒ α1 = v1 α2 = v2 − α1 = v2 − v1 α3 = v3 − (α1 + α2) = v3 − v2 Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 24 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Definição (coordenadas) As coordenadas do vetor v na base β = {b1,b2, . . . ,bn}, são os coeficientes αi ’s usados para combinar linearmente os vetores bi ’s de forma a gerar v. [v]β = α1 α2 ... αn ⇐⇒ v = n∑ i=1 αibi Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 25 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Exemplo 1 ε = {e1,e2, . . . ,en} v = (v1, v2, . . . , vn) = v1e1 + v2e2 + · · ·+ vnen [v]ε = [ (v1, v2, . . . , vn) ] ε = v1 v2 ... vn coordenadas de vcom relação à base ε Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 26 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços GeradosBases Coordenadas Exemplo 1 ε = {e1,e2, . . . ,en} v = (v1, v2, . . . , vn) = v1e1 + v2e2 + · · ·+ vnen [v]ε = [ (v1, v2, . . . , vn) ] ε = v1 v2 ... vn coordenadas de vcom relação à base ε Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 26 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Exemplo 2 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 v = (v1, v2, v3) = v1b1 + (v2 − v1)b2 + (v3 − v2)b3 [v]β = [ (v1, v2, v3) ] β = v1v2 − v1 v3 − v2 coordenadas de vcom relação à base β Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 27 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Exemplo 2 β = {(1,1,1), (0,1,1), (0,0,1)} = {b1,b2,b3} ⊂ R3 v = (v1, v2, v3) = v1b1 + (v2 − v1)b2 + (v3 − v2)b3 [v]β = [ (v1, v2, v3) ] β = v1v2 − v1 v3 − v2 coordenadas de vcom relação à base β Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 27 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação v = (v1, v2, v3) [v]ε = v1v2 v3 [v]β = v1v2 − v1 v3 − v2 Não confundir coordenadas e entradas. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 28 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação v = (v1, v2, v3) [v]ε = v1v2 v3 [v]β = v1v2 − v1 v3 − v2 Não confundir coordenadas e entradas. Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 28 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas v = (2,4) Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 29 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas v = (2,4) ε = { (1,0), (0,1) } [v]ε = [ 2 4 ] Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 29 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas v = (2,4) β = { (1,1), (0,1) } [v]β = [ 2 2 ] Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 29 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação Determinam mesmo vetor v ∈ Rn: v = (α1, . . . , αn) (uso correto); [v]ε = α1... αn (uso correto); v = α1... αn (abuso de notação); vt = [ α1 · · · αn ] (abuso de notação). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 30 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação Determinam mesmo vetor v ∈ Rn: v = (α1, . . . , αn) (uso correto); [v]ε = α1... αn (uso correto); v = α1... αn (abuso de notação); vt = [ α1 · · · αn ] (abuso de notação). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 30 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação Determinam mesmo vetor v ∈ Rn: v = (α1, . . . , αn) (uso correto); [v]ε = α1... αn (uso correto); v = α1... αn (abuso de notação); vt = [ α1 · · · αn ] (abuso de notação). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 30 / 30 Introdução à Álgebra Linear Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases Coordenadas Observação Determinam mesmo vetor v ∈ Rn: v = (α1, . . . , αn) (uso correto); [v]ε = α1... αn (uso correto); v = α1... αn (abuso de notação); vt = [ α1 · · · αn ] (abuso de notação). Prof. Marco Cabral & Prof. Paulo Goldfeld DMA / IM / UFRJ 30 / 30 Espaço Rn Definição Operações Espaços Gerados Bases
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