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jueves, 8 de agosto de 2013

EJERCICIOS SOBRE LA DIMENSIÓN DE UN SUBESPACIO VECTORIAL


Dado un número real a, la dimensión del subespacio vectorial de R2 generado por los vectores (2, 6), (-1,a) y (-3,-9) es igual a 1 si y solamente si:
a)      a = -3
b)     a ≠ -3
c)      a = 3

La dimensión del subespacio generado por un conjunto de vectores es igual al rango de la matriz formada con ellos.

En este caso sería una matriz de tres filas (una por cada vector) y dos columnas (por ser vectores de dos coordenadas).

Por filas la matriz sería: (2,6), (-1,a), (-3,-9). El rango de esta matriz será como mucho dos, ya que sólo tiene dos columnas. Podrá ser 1 ó 2.

Será dos si podemos encontrar en ella algún determinante de orden dos que no valga cero. Será uno si todos los determinantes de orden dos que hay en ella valen cero.

Los determinantes de orden dos de la matriz son tres, los formados por: primer y segundo vector, segundo y tercer vector, primer y tercer vector. Calculemos los tres:

Determinante 1: 2*a - (-1)*6 = 2a + 6. Determinante 2: (-1)*(-9) - (-3)*a = 9 + 3a. Determinante 3: 2*(-9) - (-3)*6 = - 18 + 18 = 0.

El tercero ya directamente vale cero. Los otros dos valdrán cero si 2a + 6 = 0 y 9 + 3a = 0.

Ambas condiciones dan como resultado que a debe valer -3.                                                               

Solución: la opción a).


Ejercicios propuestos:


Dado un número real a, la dimensión del subespacio vectorial de R2 generado por los vectores (1, -2), (-1,a) y (-2,4) es igual a 2 si y solamente si:
a)      a ≠ - 2
b)     a ≠ 2
c)      a = 2

Dado un número real a, la dimensión del subespacio vectorial de R3 generado por los vectores (3,2,6), (-1,a,-2) y (4,1,5) es igual a 2 si y solamente si:
a)      a = -2/3
b)     a ≠ -2/3
c)      a = 2/3

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