Exercícios Resolvidos de Relacionando Núcleo com Espaço Coluna

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Enunciado

Seja A T uma matriz 4 × 7 com

N u c A T = s p a n { 1,0 , 0,0 , 0,0 , 0 , 1,0 , 1,0 , 0,0 , 0 , 0,0 , 0,1 , 0,0 , 0 } . Marque a alternativa verdadeira:

a dim ⁡ N u c A = 3

b dim ⁡ I m A = 4

c dim ⁡ E s p a ç o   l i n h a A = 3

d p o s t o A T = 2

Passo 1

Letra ( a )

Nessa temos que achar a dimensão do núcleo de A , sendo que só nos foi dado informações sobre a atransposta. Sabendo que N u c ( A T ) é igual ao espaço gerado indicado, utilizando o teorema do núcleo e imagem podemos ver que:

3 + dim ⁡ I m A T = 7 ⇒

dim ⁡ I m A T = 4

Sendo assim, sabemos que o espaço coluna de A T é igual ao espaço linha de A . E também sabemos que a dimensão do espaço linha e coluna de uma mesma matriz são iguais, logo:

dim ⁡ I m A T = dim ⁡ E s p a ç o   l i n h a A = dim ⁡ E s p a ç o   c o l u n a A

E pelo teorema do núcleo imagem sabemos que:

dim ⁡ N u c A + 4 = 4 ⇒

dim ⁡ N u c A = 0

Assim, podemos ver que a letra ( a ) é falsa.

Passo 2

Usando as informações achadas na letra ( a ) , já sabemos que dim ⁡ E s p a ç o   l i n h a A = 4 e assim podemos descartar letra ( c ) .

Também sabemos que o posto é igual ao número de linhas não nulas de uma matriz, após ser escalonada. Sendo assim, como o posto é igual a dimensão do espaço coluna da matriz, também podemos descartar a letra ( d ) .

Agora por eliminação a correta é a letra ( b ) , entretanto já tínhamos achado a resposta pois ao falar que dim ⁡ I m A T = dim ⁡ E s p a ç o   c o l u n a A = 4

Sabemos que o espaço coluna é igual a imagem de A , então já tinha achado que

dim ⁡ I m A = 4

Resposta

Letra ( b )