USP, Álgebra Linear 2, 2020.1, P1, Q6
Considere as seguintes informações:
- Se for espaço vetorial munido de um produto interno , for um subespaço de , for elemento de , for um elemento de e , então .
- Se for um espaço vetorial munido de um produto interno e e forem subespaços de , então ;
- Existem números reais distintos tais que a base do espaço vetorial é ortogonal com respeito ao produto interno definido por , para todos
Escolha uma opção:
- Apenas a afirmação III é verdadeira;
- Todas as afirmações são falsas;
- Apenas a afirmação II é verdadeira;
- Apenas as afirmações I e III são verdadeiras;
- Apenas as afirmações I e II são verdadeiras;
- Todas as afirmações são verdadeiras;
- Apenas as afirmações II e III são verdadeiras;
- Apenas a afirmação I é verdadeira;
Passo 1
Faaaala, galerinha, simbora analisar uma a uma.
- Verdadeira
- Verdadeira
- Falsa
Quando se trata de complemento ortogonal de um subespaço de temos a definição:
Isto é, representa o subespaço formado por cada elemento ortogonal a todos os elementos de .
Sejam , tais que:
Assim, todo elemento é tal que para um elemento , o produto interno resulta:
Contudo, , uma vez que , e ainda , uma vez que . Disto, resulta:
Logo, e, em consequência, .
Para que a base do espaço vetorial seja ortogonal com respeito ao produto interno definido por , temos que seus elementos têm de ser ortogonais. De forma que:
Porém, a segunda equação do sistema indica que uma vez que para somam-se termos nulos ou positivos e o resultado é nulo. Assim, não há 3 inteiros reais distintos que tornem a base ortogonal.
Resposta
- Apenas as afirmações I e II são verdadeiras;