Beleza, vamos lá! A gente tem um espaço vetorial e um vetor que pertence a . O exercício pede para mostrar duas coisas:
Que para qualquer número real , onde é o vetor nulo de .
Que se , então ou ou , onde é um número real e é o vetor nulo de .
Pra resolver isso, vamos precisar entender o que é um vetor nulo e como funciona a multiplicação de um escalar por um vetor.
Passo 2
Primeiro, vamos mostrar que para qualquer . O vetor nulo tem a propriedade de que, quando você soma ele com qualquer vetor, o resultado é o próprio vetor.
Então, para a multiplicação por um escalar :
Isso acontece porque distribuir o escalar sobre a soma de vetores que são todos zero ainda resulta em zero. Basicamente, multiplicar o vetor nulo por qualquer número não muda nada, continua sendo o vetor nulo.
Passo 3
Agora, vamos para a segunda parte: se , devemos mostrar que ou ou .
Imagine que é um número real e é um vetor. Se a multiplicação de por dá o vetor nulo, isso pode acontecer de duas maneiras:
Se : Multiplicando zero por qualquer vetor sempre dá o vetor nulo, conforme vimos antes.
Se : Multiplicar qualquer número real por zero (o vetor nulo) também dá o vetor nulo.
Portanto, se , pelo menos uma das duas coisas deve ser verdadeira: ou o escalar é zero, ou o vetor é o vetor nulo.