Exercícios Resolvidos de Bases

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Enunciado

Verifique se o subconjunto do R 3 são L I ou L D

{ 1,2 , 3,6 }

Passo 1

Opa, tudo certinho? Vamos começar nosso estudo sobre Bases!

Epa epa epa, pera aí a matéria não é base? Por que a gente tá falando sobre a linearidade de um subconjunto??

Bom, quando a gente fala de base, temos dois pontos principais:

  • Precisamos que o conjunto seja L I
  • Determinar uma base e dimensão de cada subespaço

Então antes de começarmos a colocar a mão na massa para resolver essas bases, vamos começar treinando como ver se o sistema é L I ou L D

Passo 2

Show, a gente pode ver de um jeitinho mais fácil que normalmente

Nesse caso, temos dois vetores:

1,2 e ( 3,6 )

E esses vetores são múltiplos um do outro, se liga só:

Se multiplicarmos ( 1,2 ) pelo escalar 3 , ficamos com

3 ⋅ 1,2 = 3,6

E deu exatamente o mesmo vetor, então eles são Linearmente Dependentes!

Passo 3

Maas se isso não tiver muito fácil de visualizar, vou te mostrar aqui o método bonitinho para ver se os vetores são L I ou L D

Temos dois vetores que vamos chamar assim:

v 1 = 1,2

v 2 = ( 3,6 )

Para vermos se um sistema é L I , precisamos fazer esse esqueminha daqui:

a ⋅ v 1 + b ⋅ v 2 = 0

Detalhe, esse 0 que apareceu ali é o vetor nulo. A gente tem que tomar cuidado qual vetor nulo que a gente vai usar. Ele depende do espaço que a gente está. Não esquenta que já já eu te mostro qual que a gente usa aqui!

E para esse sistema ser L I (o que queremos para que nosso subconjunto atenda uma das condições da base) precisamos que a única maneira do esqueminha dar zero, é a = 0 e b = 0 , só assim!

Então vamos lá!

O vetor zero nesse caso é no R 2 (porque nosso vetor tem 2 coordenadas), então nosso vetor zero nesse caso é:

0 = ( 0,0 )

Show, fazendo nosso esqueminha, temos que

a 1,2 + b 3,6 = ( 0,0 )

Fazendo a distributiva, temos que

a , 2 a + 3 b , 6 b = ( 0,0 )

Para somar esses vetores, a gente tem que somar os valores que estão na mesma posição nos dois vetores. Então ficamos com:

a + 3 b , 2 a + 6 b = ( 0,0 )

Passo 4

Beleza, vamos montar um sisteminha para isso:

a + 3 b = 0 2 a + 6 b = 0

Podemos multiplicar a linha de cima por - 2

- 2 a - 6 b = 0 2 a + 6 b = 0

E somar as linhas

- 2 a - 6 b + 2 a + 6 b = 0

0 = 0

Deu verdade, então é L I ? Nãooo! Para analisar isso daí a gente vai pensar que, para qualquer (sim qualquer) valor de a e b esse nossos sisteminha vai ser verdade, então temos outros valores de a e b diferente de zero, então ele não é L I , logo ele é L D

Passo 5

Outra maneira da gente resolver isso é fazer por matriz!

Montando nossa matriz, temos

a 3 b         | 0 2 a 6 b         | 0

Vamos tentar escalonar a nossa matriz, colocar o número embaixo da primeira linha e primeira coluna como zero, pro nosso exemplo é transformar 2 a em zero!

Para isso vamos fazer L 2 → L 2 - 2 L 1

a 3 b                             | 0 2 a - 2 a 6 b - 6 b         | 0

Isso nos dá

a 3 b         | 0 0 0               | 0

Opa, zerou tudo embaixo, ou seja, pode ser descartada. Isso mostra pra gente que o sistema é L D

Resposta

O subconjunto { 1,2 , 3,6 } é L D

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