Come dimostrare che un sottinsieme è un sottosp vettoriale

15giuseppe15
salve a tutti, ho dei seri dubbi riguardo i sottspazi vettoriali-
So che per vedere se un sottinsieme è un sottospazio vettoriale devo:
1) dimostrare che contiene il vettore nullo
2)dimostare che qualsiasi vettore, somma di due vettori appartenenti al sottospazio vett., appartiene anch'esso a tale sottospazio.
3)se moltiplico un vettore per un numero reale, diverso da 0, il vettore che ottengo deve appartenere semrpe a tale sottospazio
questi due esercizi mi hanno fatto venire dei dubbi :
Nello spazio vettoriale R4 si considerino i sottinsiemi:
1. F1= { v € R4/ x^2 + y^2 + z^2 + t^2=0}
2. F2= { v € R4/ x^2 + y^2 - z^2 + t^2=0}
Stabilire quali di questi sottinsiemi sono sottospazi vettoriali.


il pimo esercizio (F1) ho provato a risolverlo: ho visto che contiene il vett nullo, ma la somma di due vettori non mi dà un vettore che appartiene al sottospazio; per cui ho concluso che il sottospazio è formato dal solo vetotre nullo {0};
ho provato a svolgere il secondo esercizio (F2): ho ottenuto gli stessi risultati del primo esercizio ovvero il sottospazio non è vuoto perchè continee il solo vettore nullo: quindi in conclusione veebbe da dire che entrambi i sottinsiemi (F1,F2) sono entrambi sottospazi contenenti il solo vettore nullo
"Purtroppo" vado a vedere sul libro e danno come risultati: F1 è sotospazio che contiene il solo vettore nullo, F2 non è un sottospazio.

non riesco a capire dove sbaglio. Mi potreste dare una mano? ho l'esame lunedì!!!

PS: non ho usato le formule perchè non le so usare e in questo periodo non posso mettermi a studiarle, perchè sono impegnato con gli esami

Risposte
j18eos
I) NO! Il primo insieme è composto dal solo vettore nullo poiché la somma di quadrati sarebbe zero se e solo se le basi fossero 0.
II) Il secondo insieme non è composto dal solo vettore nullo, non contenendo la somma di vettori non nulli non è un sottospazio!

15giuseppe15
non ho capito bene il secondo punto. che vuoi dire quando dici non contenendo la somma di vettori non nulli non è un sottospazio? potresti rispiegarmelo per piacere?

j18eos
La somma di (due) vettori non nulli può essere il vettore nullo oppure no, nella seconda eventualità se il vettore non appartenesse all'insieme tale non sarebbe "chiuso per somma di (due) vettore" quindi non può essere uno spazio vettoriale.

15giuseppe15
ok grazie mille! mi puoi dire un'altra cosa? se per esempio ho una matrice, per vedere se è uno spazio vettoriale cosa devo fare?

j18eos
Modifica la domanda poiché così com'è non ha senso!

15giuseppe15
per esempio : {(1,2,0),(2,3,0),(0,0,0)}; verificare che è un sottospazio vettoriale. Oppure verificare che W={(x11 y12 z21 t22) |x,y,z,t€R e z=1} è un sottospazio vettoriale (11,12,21,22 sono le posizioni nella matrice).

j18eos
Nel i esempio vedi che la somma dei primi 2 vettori è (3;5;0) il quale non è un vettore del dato insieme per cui esso non è uno spazio vettoriale (reale).
Nel secondo caso imposto [tex]z=1[/tex] in III coordinata si ha sempre 21 ma facendo la somma non si ha sempre 212 per cui non è uno spazio vettoriale.

15giuseppe15
come fai a sapere che la somma dei primi due vettori non appartiene al dato insieme? scusa se ti sto assillando ma non li riesco proprio a capire...

j18eos
Me l'hai dato tu l'insieme, esso è composto solo dai 3 vettori dati!

15giuseppe15
ah ok. mentre nel secondo caso non è un sottospazio perchè mposto z=1 perchè non ottengo semrpe z=1 in terza posizione?

j18eos
Non esattamente, impostato z=1 in III posizione vi è 21; ma facendo le somme di vettori non hai sempre 21 oppure moltiplicando per -1 in III posizione si ha -21, ecco 2 modi per dirlo correttamente!

15giuseppe15
ok grazie. quindi in definitiva per vedere se un inseme è un sottospazio devo dimostrare che il valore 0 è dato solo dal vettore nullo e poi vedere che la somma è chiusa ma per vedere che la somma è chiusa cosa devofare? ti giuro che è l'ultima domanda poi nn ti rompo più.

j18eos
Lo "0" è dato solo dal vettore nullo e deve essere nell'insieme altrimenti: NO
Sommi 2 vettori generici e vedi se la loro somma fosse nell'insieme; in genere sono date le caratteristiche dei vettori come gli esempi che mi hai sottoposto.
Infine, controlli che il prodotto di un numero reale per un vettore sia nell'insieme.

15giuseppe15
grazie di tutto!!!

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