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u = ( 1 , − 1 , − 2 ) , v = ( 2 , 1 , 1 ) e w = ( k , 0 , 3 ) . Assinale a alternativa com o valor de k para que os vetores u , v e w formem uma base do R 3 . A k ≠ 8 B k ≠ − 7 C k ≠ 5 D k ≠ − 9 E k ≠ 6
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Mirella Rodrigues

ano passado

Respostas

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há 5 meses

Para que os vetores \( u \), \( v \) e \( w \) formem uma base do \( \mathbb{R}^3 \), eles precisam ser linearmente independentes. Isso significa que a única solução para a combinação linear \( a \cdot u + b \cdot v + c \cdot w = 0 \) deve ser \( a = b = c = 0 \). Uma maneira de verificar a independência linear é calcular o determinante da matriz formada pelos vetores \( u \), \( v \) e \( w \). A matriz é: \[ \begin{bmatrix} 1 & 2 & k \\ -1 & 1 & 0 \\ -2 & 1 & 3 \end{bmatrix} \] O determinante deve ser diferente de zero para que os vetores sejam linearmente independentes. Vamos calcular o determinante: \[ \text{det} = 1 \cdot (1 \cdot 3 - 0 \cdot 1) - 2 \cdot (-1 \cdot 3 - 0 \cdot -2) + k \cdot (-1 \cdot 1 - 1 \cdot -2) \] Simplificando: \[ \text{det} = 1 \cdot 3 - 2 \cdot (-3) + k \cdot (1) \] \[ = 3 + 6 + k \] \[ = 9 + k \] Para que os vetores sejam linearmente independentes, precisamos que \( 9 + k \neq 0 \). Portanto, \( k \neq -9 \). Assim, a alternativa correta é: D) k ≠ -9.

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ano passado

Para que os vetores u, v e w formem uma base do R3, eles devem ser linearmente independentes e gerar todo o espaço R3. Podemos verificar a linearidade dos vetores calculando o determinante da matriz formada pelos vetores como colunas: | 1 2 k | |-1 1 0 | |-2 1 3 | Calculando o determinante, temos: det = 1(1*3 - 0*1) - 2(-1*3 - 0*k) + k(-1*1 - 1*2) det = 3 + 2k - 2k det = 3 O determinante é diferente de zero, portanto, os vetores são linearmente independentes. Para verificar se geram todo o espaço R3, podemos tentar escrever o vetor (x, y, z) como combinação linear dos vetores u, v e w: (x, y, z) = a(1, -1, -2) + b(2, 1, 1) + c(k, 0, 3) Isso nos leva ao sistema de equações: a + 2b + ck = x -b + b = y -2a + b + 3c = z Simplificando a segunda equação, temos: 0 = y Isso significa que b = 0. Substituindo em todas as equações, temos: a + ck = x -2a + 3c = z Podemos reescrever a primeira equação como: a = x - ck Substituindo em todas as equações, temos: x - ck + 3c = z Isso nos dá uma equação que relaciona x, y e z. Para que os vetores u, v e w gerem todo o espaço R3, essa equação deve ser verdadeira para qualquer valor de x, y e z. Isso só é possível se o coeficiente de c for diferente de zero. Portanto, devemos ter: - k + 3 ≠ 0 Resolvendo para k, temos: k ≠ 3/1 k ≠ 3 Portanto, a alternativa correta é: E) k ≠ 6.

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