Encontre uma base para o espaço gerado pelos vetores
[l 1 0 0 1 ],[c -2 0 0 2 ],[c 3 -1 1 -1 ],[c 5 -3 3 4 ],[c 2 -1 1 0 ]

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema pede para encontrar uma base para o espaço gerado por cinco vetores no espaço . Isso significa que queremos identificar um conjunto de vetores entre esses cinco que sejam linhermente independentes e que consigam gerar todo o espaço que os cinco vetores iniciais geram. Para resolver isso, vamos usar álgebra linear, especialmente o método de eliminação de Gauss para encontrar quais vetores são independentes.

Passo 2

Primeiro, vamos organizar os vetores em uma matriz, colocando cada vetor como uma coluna:
A = 1 & -2 & 3 & 5 & 2 0 & 0 & -1 & -3 & -1 0 & 0 & 1 & 3 & 1 1 & 2 & -1 & 4 & 0

Passo 3

Agora, vamos aplicar a eliminação de Gauss para reduzir essa matriz a uma forma escalonada. Isso nos ajudará a identificar quais colunas (vetores) são independentes.
  1. Primeira linha: Já está com um 1 na primeira posição, ótimo!
  2. Eliminando abaixo do primeiro 1: Subtraímos a primeira linha da quarta para eliminar o 1 na posição (4,1).
A = 1 & -2 & 3 & 5 & 2 0 & 0 & -1 & -3 & -1 0 & 0 & 1 & 3 & 1 0 & 4 & -4 & -1 & -2

Passo 4

Agora, olhamos para a segunda linha. Já que os dois primeiros elementos são zeros, vamos para a terceira linha.
Na terceira linha, temos um 1 na terceira posição. Vamos usar isso para eliminar os elementos acima e abaixo:
  1. Adicionar a terceira linha à segunda para eliminar o -1:
1 & -2 & 3 & 5 & 2 0 & 0 & 0 & 0 & 0 0 & 0 & 1 & 3 & 1 0 & 4 & -4 & -1 & -2
  1. Eliminar o 3 na primeira linha usando a terceira linha:
A = 1 & -2 & 0 & -4 & -1 0 & 0 & 0 & 0 & 0 0 & 0 & 1 & 3 & 1 0 & 4 & -4 & -1 & -2

Passo 5

Agora, vamos focar na quarta linha. Vamos dividir a quarta linha por 4 para simplificar:
A = 1 & -2 & 0 & -4 & -1 0 & 0 & 0 & 0 & 0 0 & 0 & 1 & 3 & 1 0 & 1 & -1 & -0.25 & -0.5
Depois, vamos usar a quarta linha para eliminar o -2 na primeira linha:
  1. Multiplicar a quarta linha por 2 e somar à primeira linha:
A = 1 & 0 & -2 & -4.5 & -2 0 & 0 & 0 & 0 & 0 0 & 0 & 1 & 3 & 1 0 & 1 & -1 & -0.25 & -0.5

Passo 6

Agora, nossa matriz está em forma escalonada. As colunas que têm pivôs (ou seja, os primeiros elementos não nulos em cada linha) são as colunas 1, 2 e 3. Isso significa que os vetores correspondentes a essas colunas são independentes e formam uma base para o espaço gerado pelos cinco vetores iniciais.

Resposta

Uma base para o espaço gerado pelos vetores é formada pelos vetores
1 0 0 1 , -2 0 0 2 , 3 -1 1 -1

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