Enunciado

Quais dos seguintes conjuntos de vetores formam base de P 2 ?

  1. 2 t 2 + t - 4 , t 2 - 3 t + 1
  2. 1 ,   t ,   t 2
  3. 2 ,   1 - x , 1 + x 2
  4. 1 + x + x 2 , x + x 2 , x 2
  5. 1 + x , x - x 2 , 1 + 2 x - x 2

Passo 1

Pra mexer com esses vetores com cara de polinômio, a idéia é transformar o polinômio p = a x 2 + b x + c no vetor v = ( a ,   b ,   c ) , porque a gente sabe mexer melhor com vetor que com polinômio pra ver coisas como espaço vetorial. Depois disso, é só a gente ver a combinação linear de cada um dos conjuntos, e como estamos mexendo com vetores de três dimensões, podemos usar o macete que usamos na questão 59 , do determinante. Fica ligado também que quando vamos pra essa notação vetorial, o nosso P 2 agora é equivalente ao R 3 , saca? Isso porque a gente passa a ter vetores de três coordenadas representando os polinômios do segundo grau. Bora lá então.

  1. 2 t 2 + t - 4 , t 2 - 3 t + 1 2 ,   1 ,   - 4 ,   ( 1 ,   - 3 ,   1 )
  2. Aqui só temos dois vetores, e por isso, é impossível que eles sejam base do R 3 , e portanto, os polinômios não são base do P 2 .

    Passo 2

  3. 1 , t , t 2 ( 0 ,   0 ,   1 ) , 0 ,   1 ,   0 , ( 1 ,   0 ,   0 )
  4. Cara, essa é a base canônica do R 3 ! Mas vamos verificar mesmo assim. Joga lá no determinante.

    0 0 1 0 1 0 1 0 0 = - 1

    Como deu diferente de 0 , os vetores são L I , e portanto, formam base do R 3 , e os polinômios são base do P 2 .

    Passo 3

  5. 2 ,   1 - x ,   1 + x 2 ( 0 ,   0 ,   2 ) , ( 0 ,   - 1 ,   1 ) , ( 1 ,   0 ,   1 )
  6. Vamos direto ver pelo determinante!

    0   0 2 0 - 1 1 1   0 1 = 2

    Como deu diferente de 0 , os vetores são L I , e portanto, formam base do R 3 , e os polinômios são base do P 2 .

    Passo 4

  7. 1 + x + x 2 , x + x 2 , x 2 1 ,   1 ,   1 ,   1 ,   1 ,   0 ,   ( 1 ,   0 ,   0 )
  8. Jogando no nosso determinante de sempre:

    1 1 1 1 1 0 1 0 0 = - 1

    Deu diferente de 0 , e então os vetores são L I e formam base do R 3 , e os polinômios são base do P 2 .

    Passo 5

  9. 1 + x , x - x 2 , 1 + 2 x - x 2 ( 0 ,   1 ,   1 ) , ( - 1 ,   1 ,   0 ) , ( - 1 ,   2 ,   1 )

No determinante vamos encontrar:

0 1 1 - 1 1 0 - 1 2 1 = - 2 + 1 + 1 = 0

Opa, deu 0 . Isso quer dizer que os vetores são L D , e portanto, os vetores não formam base do R 3 e os polinômios não formam base do P 2 .

Resposta

b , c e d formam base do P 2 .

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Seja o conjunto A = { v 1 , v 2 } , sendo v 1 = - 1 ,3 ,- 1 e v 2 = ( 1 ,- 2 ,4 ) .Determinar:O subespaço G ( A ) .O valor de k para que o vetor v = ( 5 ,k ,11 ) pertença a G ( A ) .
Determine o subespaço do R 3 gerado pelo seguinte conjunto: { 1 ,0 ,1 ,0 ,1 ,1 ,- 1 ,1 ,0 }
Determine o subespaço do R 3 gerado pelo seguinte conjunto: - 1 ,3 ,2 ,2 ,- 2 ,1
Determinar o subespaço do R 3 gerado pelo conjunto: A = { 2 ,- 1 ,3 }
Sejam w um subespaço de R ne{ W 1 , … , W k } uma base de w . Defina a matriz B = W 1 , … , W k t , com W 1 , … , W k escritos como matrizes colunas. Sejam w ⊥ o espaço solução do sistema homogêneo B