Em relação ao conjunto de vetores do espaço R^3 v = (1; -1; 0), u = (-1; 2; 1) e w = (2; 1; 1), podemos dizer que:

Questão

Em relação ao conjunto de vetores do espaço R^3 v = (1; -1; 0), u = (-1; 2; 1) e w = (2; 1; 1), podemos dizer que:

Alternativas

A

o conjunto de vetores é LD e é uma base de R^3.

B

o conjunto de vetores é LI e não é uma base do R^3.

C

não podemos afirmar que o conjunto é LD ou LI.

D
Resposta certa

o conjunto é LI e é uma base de R^3.

E

o conjunto de vetores é LD.

Explicação

Para verificar se {v,u,w}\{v,u,w\} é LI (linearmente independente) em R3\mathbb{R}^3, montamos a matriz com esses vetores como colunas e calculamos o determinante.

Dados:

  • v=(1,−1,0)v=(1,-1,0)
  • u=(−1,2,1)u=(-1,2,1)
  • w=(2,1,1)w=(2,1,1)

Matriz (colunas v,u,wv,u,w):

A=(1−12−121011)A=\begin{pmatrix} 1 & -1 & 2\\ -1 & 2 & 1\\ 0 & 1 & 1 \end{pmatrix}

Determinante (expansão pela 1ª linha):

det⁡(A)=1⋅∣2111∣−(−1)⋅∣−1101∣+2⋅∣−1201∣\det(A)=1\cdot\begin{vmatrix}2&1\\1&1\end{vmatrix}-(-1)\cdot\begin{vmatrix}-1&1\\0&1\end{vmatrix}+2\cdot\begin{vmatrix}-1&2\\0&1\end{vmatrix}

Calculando os menores:

  • ∣2111∣=2⋅1−1⋅1=1\begin{vmatrix}2&1\\1&1\end{vmatrix}=2\cdot 1-1\cdot 1=1
  • ∣−1101∣=(−1)⋅1−1⋅0=−1\begin{vmatrix}-1&1\\0&1\end{vmatrix}=(-1)\cdot 1-1\cdot 0=-1
  • ∣−1201∣=(−1)⋅1−2⋅0=−1\begin{vmatrix}-1&2\\0&1\end{vmatrix}=(-1)\cdot 1-2\cdot 0=-1

Substituindo:

det⁡(A)=1⋅1+1⋅(−1)+2⋅(−1)=1−1−2=−2\det(A)=1\cdot 1 + 1\cdot(-1) + 2\cdot(-1)=1-1-2=-2

Como det⁡(A)≠0\det(A)\neq 0, os vetores são linearmente independentes. Em R3\mathbb{R}^3, qualquer conjunto com 3 vetores LI forma uma base de R3\mathbb{R}^3.

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