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ÁLGEBRA LINEAR AULA 7- BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR Conteúdo Programático desta aula . Base e Dimensão: Base de um Espaço Vetorial . Base Canônica: - no Plano R² - no Espaço R³ . Dimensão . Teoremas . Exercícios BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR BASE E DIMENSÃO BASE DE UM ESPAÇO VETORIAL Dizemos que um conjunto V={v1,v2, ... ,vn} V é uma base do espaço vetorial V se: i) V é LI (Linearmente Independente) ii) V gera V Exemplos. 1. B={(1,-1),(-1,0)} é base de R². Com certeza; i) B é LI pois a(1,-1) + b(-1,0) = (0,0) , então: 000 0 baaa ba BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR ii) B gera R² pois para todo , tem-se: (x,y) = a(1,-1) + b(-1,0) (x,y) = -y(1,-1) + (-y-x)(-1,0) ²),( Ryx yaya xybxabxba BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR 2.B={(1,0), (0,1)} é base de R² e é denominada BASE CANÕNICA i) B é LI (Linearmente Independente) pois a(1,0) + b(0,1) = (0,0) implica a=b=0 ii) B gera R², pois todo vetor (x,y) R² é tal que (x,y) = x(1,0) + y(0,1) BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR No PLANO – Base Canônica no R²: i=(1,0) e j=(0,1) B={i,j} -> v = xi + yj BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR No ESPAÇO – Base Canônica no R³: i=(1,0,0) , j=(0,1,0) e k=(0,0,1) B={i,j,k} -> v = xi + yj + zk BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR Note que: . {(1,0,0,...,0),(0,1,0,...,0), ... , (0,0,0,...,1)} é a base canônica de . {(1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)} é a base canônica de . {(1,0,0),(0,1,0),(0,0,1)} é a base canônica de R³ .{(1,0),(0,1)} é a base canônica de R² . (1} é a base canônica de R R n R 4 BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR DIMENSÃO A DIMENSÃO de um espaço vetorial de dimensão finita V é definida como o número de vetores de uma base de V é denotada por dim(V). Além disto, definimos o espaço vetorial nulo como tendo dimensão zero. TEOREMA Todas as bases de um espaço vetorial de dimensão finita têm o mesmo número de vetores. TEOREMA Se W é um subespaço de um espaço vetorial V de dimensão finita, então dim(W)≤dim(V); além disto, se dim(W)=dim(V), então W=V. BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR Observamos pelo teorema anterior que a dimensão de um subespaço de um espaço vetorial de dimensão finita V não pode exceder a dimensão do próprio espaço V . A única maneira de um subespaço ter a mesma dimensão que o próprio espaço V é sendo igual ao espaço todo. Considerando como exemplo o R³, temos: BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR Observações: 1. Os subespaços do R² são: - O subconjunto formado apenas pelo vetor nulo W={(0,0)} - Os subconjuntos cujos gráficos são representados por retas passando pela origem do sistema cartesiano - O próprio R² 2. Os subespaços do R³ são: - O subconjunto formado apenas pelo vetor nulo W={(0,0,0)} - Os subconjuntos cujas representações gráficas são retas passando pela origem do sistema cartesiano - Os subconjuntos cujas representações gráficas são planos passando pela origem do sistema cartesiano - O próprio R³ BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR EXERCÍCIOS 1.Considerando os vetores v1=(1,2,3) , v2=(0,1,2) e v3=(0,0,1), mostrar que o conjunto B={v1,v2,v3} é uma base do R³. BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR 2. O conjunto B = { 1+t,1+t²,t+t²} é uma base para P2 . Determine o vetor das coordenadas de p(t) = 6 + 3t – t² relativo a B. BASE E DIMENSÃO DE UM ESPAÇO VETORIAL– AULA 7 ÁLGEBRA LINEAR Na aula de hoje estudamos: . Base e Dimensão: Base de um Espaço Vetorial . Base Canônica: - no Plano R² - no Espaço R³ . Dimensão . Teoremas . Exercícios
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