Exercícios Resolvidos de Relacionando Núcleo com Espaço Coluna

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Enunciado

Seja A uma matriz m × n , com m < n , tal que a dimensão da imagem de A é igual a m .

  1. A x → = b → nem sempre tem solução.
  2. Quando A x → = b → tem solução, a solução não é única.

( a ) I e I I são verdadeiras.

b   I é falsa, mas I I é verdadeira.

( c ) I e I I são falsas.

( d ) I é verdadeira, mas I I é falsa.

Passo 1

Vamos analisar a I :

A matriz é m × n , ou em outras palavras, R n → R m . Sabemos que a imagem da matriz tem dimensão m (dimensão do contradomínio), então a matriz é sobrejetiva e portanto o sistema A x → = b → sempre terá solução.

Logo, essa aí é falsa.

Passo 2

Agora a I I :

Pelo T N I , temos que:

dim ⁡ I m A ⏟ m + dim ⁡ N u c A = dim ⁡ D o m A ⏟ n ⇒ dim ⁡ N u c A = n - m

E, como n > m , temos que:

dim ⁡ N u c A > 0

Se a dimensão do núcleo da matriz é maior que 0 sabemos que ela não é injetiva e portanto a solução do sistema A x → = b → não é única.

Resposta

Letra ( b )