Exercicis  resolts d’espais vectorials.


  1. Sigui   el conjunt dels polinomis a coeficients de  de grau  i el polinomi nul.
    És  ?. Essent l’operació externa la multiplicació d’un nombre per un polinomi.
    Solució:
    a)
     

    Respecte aquesta operació interna  és un grup abelià

    b)

    Respecte aquesta operació externa es verifiquen les següents propietats:






  2. És ,  prenent com operació externa el producte  de nombres reals?.
    Solució:



    No podem definir la operació externa, per la qual cosa
    Q no és un R espai vectorial.



  3. Sigui  , demostreu que H és un subespai vectorial de . Trobeu una base i la seva dimensió?.
    Solució:




  4. Sigui , és H un subespai vectorial de ?
    Solució:




  5. Sigui  , demostreu que Hés un subespai vectorial de . Trobeu una base i la seva dimensió?.
    Solució:





  6. Són subespais de  els conjunts següents?
    Solució:




  7. Pertany el vector  al subespai generat pels vectors ?
    (Això és el mateix que preguntar si el vector  és combinació lineal de )
    Solució:





  8. Trobeu el valor de t per a que el vector  pertany al subespai generat pels vectors  .
    Solució:




  9. Veure si en l’espai vectorial
    .Solució:




  10. Determineu  a   i   b  per a que el vector   estigui en el subespai generat pels vectors
    Solució:





  11. Trobeu a  l’equació del subespai generat pels vectors .
    Solució:




  12. En l’espai vectorial . Trobeu k  per a que el vector sigui combinació lineal dels vectors .
    Solució:






  13. Són els vectors   linealment independents?
    Solució:




  14. Són els vectors   linealment independents?
    Solució:




  15. Donats els vectors .
    a) Són   linealment independents?
    b) Escriure un vector , tal que siguin linealment independents.
    c) Escriure un vector , tal que siguin linealment dependents.
    Solució:
    a) Són   linealment independents?

    b) Escriure un vector , tal que siguin linealment independents.

    Per tant si el determinant de 3 vectors posats en columna és diferent de zero automàticament seran lin. Independents.
    c) Escriure un vector , tal que siguin linealment dependents.





  16. Donats els vectors de  

    determineu els valors de
    m per a que els vectors siguin linealment independents.
    Solució:






  17. Trobeu a per a que els vectors
     siguin linealment dependents.
    Solució:




  18. Demostreu que si  és combinació lineal de    també ho és de .
    Solució:




  19. Trobeu dues bases de .
    Solució:




  20. Determineu b per a que els vectors generin un subespai unidimensional.
    Solució:







  21. Demostreu que els vectors  formen una base de . Trobeu les coordenades del vector  en aquesta nova base.
    (Les coordenades dels vectors  estan referides a la base canònica).
    Solució:
    formen una base de .



    La segona condició no calia demostrar-la, ja vam veure a teoria que tres vectors independents a eren automàticament un sistema de generadors. En els dos apartats la condició necessària i suficient ha estat.

    Trobeu les coordenades del vector  en aquesta nova base.
    Es tracta de trobar   tal que aleshores el vector  respecte de





  22. Formen una base de  els vectors?
    Solució:
    Ja podem assegurar que no sense fer res, ja que per formar una base de  necessitaríem quatre vectors lin. Independents.(Totes les bases tenen el mateix número de vectors, la base canònica en té quatre per tant les altres bases també han de tenir quatre vectors independents.)



  23. Demostreu que a  els vectors de la forma  formen un subespai vectorial. Trobeu la base   d’aquest subespai tal que:
    Solució:





  24. El conjunt  és un subespai de . Quina és la seva dimensió?
    Solució:





  25. Trobeu per a quins valors de t  els vectors
     no formen base de .
    Solució:





  26. Sigui  la base canònica de .
    Siguin 

    És   una base?  En cas afirmatiu expresseu  en la base
    És   una base?  En cas afirmatiu expresseu  en la base 
    Solució: