Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Álgebra Linear - 3ª Edição - J. L. Boldrini- Ed: 3º - Capítulo 5.6 - Ex. 11
Sejam e bases de e respectivamente e .
- Ache .
- Se ache .
- Ache uma base de tal que .
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem? Vamos analisar essa questão.
Primeiro temos que achar a transformação sendo que conhecemos a base em , então vamos fazer:
Portanto:
Passo 2
Agora teremos que encontrar repetindo o mesmo raciocínio e lembrando que está em , logo sabemos que:
Então:
Passo 3
Agora podemos calcular o vetor que faz com que seja uma transformação linear, juntando com os vetores da base
Passo 4
Para resolver o item b) vamos ter que achar sendo que ou seja, conhecemos a transformação e queremos encontrar a matriz.
Vamos primeiro aplicar a transformação nos vetores da base , então:
E:
Encontrando assim dois vetores
Passo 5
Agora utilizando primeiro o vetor vamos aplica-lo na base :
Temos que descobrir os valores de , e tiramos as seguintes equações da expressão a cima:
Vamos fazer algumas análises. Pela expressão (3) podemos escrever:
Substituindo na equação (1):
Pela equação (2) sabemos que:
Então:
Dessa forma descobrimos :
E descobrimos pela equação (1):
E descobrimos pela equação (2):
Passo 6
Temos que repetir esse procedimento para o segundo vetor que encontramos no Passo 4:
E através das seguintes equações temos que encontrar e :
Resolvendo esse sisteminha de 3 equações e 3 incógnitas, encontramos que:
Passo 7
Dessa forma podemos montar a matriz :
Que pode ser simplificada para:
Passo 8
Para resolver o item c, teremos que encontrar a base tal que:
Conhecemos a base e, portanto, podemos escrever:
Então temos que descobrir . Assumindo que:
Temos que:
Portanto:
Então nosso vetor na base é:
Passo 9
Agora podemos encontrar processo similar ao que fizemos no Passo 2.
Dessa forma conseguimos a transformação da nossa base :
Podemos aplicar essa transformação na base , e teremos:
Passo 10
Repetindo o processo do Passo 5 para os vetores :
Vamos querer encontrar
E:
Portanto o que fizemos foi aplicar a transformação de base para a canônica do , e o processo foi eficaz, podemos considerar :