Sottospazio in somma diretta
Buongiorno a tutti 
Se qualcuno è cosi paziente da rispondermi, vi posto un esercizio che non sono riuscita a fare
sia $ A:( ( 0 , -1 , 1 , 1 ),( 1 , 0 , 1 , -1 ),( 1 , 1 , 2 , 2 ) ) $ la matrice associata, rispetto alle basi canoniche in partenza e in arrivo, ad $L_(A): R^4 -> R^3$
determina un sottospazio di $R^3$ che sia in somma diretta con $ Span(L_(A)(1,0,1,0)^T , L_(A)(0,1,-1,0)^T )$
allora io so che due spazi sono in somma diretta se l'intersezione è costituita dal solo vettore nullo.. ma stupidamente non ho la più pallida idea di come si possa risolvere l'esercizio
grazie anticipatamente per la gentilezza
Irene

Se qualcuno è cosi paziente da rispondermi, vi posto un esercizio che non sono riuscita a fare
sia $ A:( ( 0 , -1 , 1 , 1 ),( 1 , 0 , 1 , -1 ),( 1 , 1 , 2 , 2 ) ) $ la matrice associata, rispetto alle basi canoniche in partenza e in arrivo, ad $L_(A): R^4 -> R^3$
determina un sottospazio di $R^3$ che sia in somma diretta con $ Span(L_(A)(1,0,1,0)^T , L_(A)(0,1,-1,0)^T )$
allora io so che due spazi sono in somma diretta se l'intersezione è costituita dal solo vettore nullo.. ma stupidamente non ho la più pallida idea di come si possa risolvere l'esercizio
grazie anticipatamente per la gentilezza

Irene
Risposte
Calcolo dapprima le immagini dei vettori dello Span:
\(\displaystyle L_A \begin{pmatrix}1\\0\\1\\0\end{pmatrix} =A \cdot \begin{pmatrix}1\\0\\1\\0\end{pmatrix}= \begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix} \)
\(\displaystyle L_A \begin{pmatrix}0\\1\\-1\\0\end{pmatrix} =A \cdot \begin{pmatrix}0\\1\\-1\\0\end{pmatrix}= \begin{pmatrix}-2\\-1\\-1\end{pmatrix} \)
Pertanto abbiamo il sottospazio corrispondente :
\(\displaystyle U=Span \left[ \begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix} , \begin{pmatrix}-2\\-1\\-1\end{pmatrix} \right] \)
Considero ora un vettore ( uno dei tanti possibili) che sia lin. ind. dai vettori che compongono U, per esempio :
\(\displaystyle w= \begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix} \)
Pongo :
\(\displaystyle W=Span[w]=Span\left [\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}\right] \)
e questo è il sottospazio richiesto (uno dei tanti possibili) dal momento che, per come sono stati costruiti U e W, si ha :
$mathbb{R^3}=U\oplusW$
\(\displaystyle L_A \begin{pmatrix}1\\0\\1\\0\end{pmatrix} =A \cdot \begin{pmatrix}1\\0\\1\\0\end{pmatrix}= \begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix} \)
\(\displaystyle L_A \begin{pmatrix}0\\1\\-1\\0\end{pmatrix} =A \cdot \begin{pmatrix}0\\1\\-1\\0\end{pmatrix}= \begin{pmatrix}-2\\-1\\-1\end{pmatrix} \)
Pertanto abbiamo il sottospazio corrispondente :
\(\displaystyle U=Span \left[ \begin{pmatrix}1\\2\\3\end{pmatrix} , \begin{pmatrix}-2\\-1\\-1\end{pmatrix} \right] \)
Considero ora un vettore ( uno dei tanti possibili) che sia lin. ind. dai vettori che compongono U, per esempio :
\(\displaystyle w= \begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix} \)
Pongo :
\(\displaystyle W=Span[w]=Span\left [\begin{pmatrix}1\\0\\0\end{pmatrix}\right] \)
e questo è il sottospazio richiesto (uno dei tanti possibili) dal momento che, per come sono stati costruiti U e W, si ha :
$mathbb{R^3}=U\oplusW$
perfetto! chiarissimo davvero
grazie mille
