Spazi vettoriali

paolo19951
Ciao a tutti, non riuscivo a svolgere questo esercizio

siano v1 (1,2,1,0) ; v2 (4,8, k,5) ; v3 (-1,-2,3-k, k).Si determini per quali valori di k i 3 vettori somo linearmente indipendenti. Posto k=1, si determini, se possibile, un vettore w appartenente a R^4 tale chr v non appartenga (v1, v2, v3).

Nel primo punto ho trovato che sono linearmente indipendenti per tutti i numeri tranne -5 e 4

Per il quarto punto bisogna trovare un vettore linearmente indipendente da v1, v2 e v3 ponendo k=1. Riducendo i vettori con Gauss mi viene

1------2------1------0
0------0---( -3)-----5
0------0------0------6
Quindi non si possono aggiungere vettori linearmente indipendenti.
Va bene questo procedimento?? Sono andato un po ad intuito.Grazie per le risposte!!! :roll:

Risposte
vict85
Per il teorema di completamento della base, se tu hai 3 vettori indipendenti in uno spazio di dimensione 4 ne puoi trovare uno che renda i 4 vettori una base.

vict85
Nel tuo caso, comunque puoi sfruttare il fatto che : \(\displaystyle \mathcal{L}\{\mathbf{v}_1,\mathbf{v}_2,\mathbf{v}_3\} \subseteq \mathbf{w}^{\perp}\) dove \(\displaystyle \mathbf{w} = (2,-1,0,0) \) e \(\displaystyle \mathbf{w}^{\perp} = \{ \mathbf{v}\in \mathbb{R}^4 : \langle \mathbf{v}, \mathbf{w} \rangle = 0 \} \).

Con \(\displaystyle \mathcal{L}\{\mathbb{v}_1,\mathbb{v}_2,\mathbb{v}_3\}\) indico il sottospazio lineare generato da quei vettori e con \(\displaystyle \langle \mathbb{v}, \mathbb{w} \rangle \) indico il prodotto scalare classico.

Lascio a te le deduzioni finali.

paolo19951
Se metto tipo ( 0,1,2,3) sulla seconda riga diventano linearmente infipendenti e ho trovato un vettore....ma si può fare questo?

vict85
Se quello è effettivamente linearmente indipendente certo che si può fare. Non ho controllato.

paolo19951
Grazie mille!!! :smt023

Allora posso mettere un vettore del tipo (0, x1, x2, x3) con x1, x2, x3 numeri qualsiasi sulla seconda riga in modo che risultino linearmente indipendenti, quindi un vettore w tale che w non appartiene a《v1, v2, v3》può essere (0,6,3,6)

vict85
"paolo1995":
Grazie mille!!! :smt023

Allora posso mettere un vettore del tipo (0, x1, x2, x3) con x1, x2, x3 numeri qualsiasi sulla seconda riga in modo che risultino linearmente indipendenti, quindi un vettore w tale che w non appartiene a《v1, v2, v3》può essere (0,6,3,6)


Non sono sicuro di avere capito.

Il vettore che ti suggerivo io era \(\displaystyle (2,-1,0,0) \). Infatti
\(\displaystyle \det \begin{pmatrix} 1 & 2 & 1 & 0 \\ 4 & 8 & 1 & 5 \\ -1 & -2 & 2 & 1 \\ 2 & -1 & 0 & 0 \end{pmatrix} = 90 \)

Il tuo va bene purché \(\displaystyle x_1\neq 0 \). In generale l'importante è che \(\displaystyle x_1\neq 2x_0 \). Perciò hai ampia scelta.

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