Question
. Seja a transformação linear L: R^3arrow R^2 , com L(x,y,z)=(x+y,2x+3z) Determine: a) Seu núcleo. b) Lé injetiva ? Por quê?
Solution
4.6
(386 Votos)
Bianca
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para resolver as questões, vamos analisar a transformação linear
dada por \( L(x, y, z) = (x + y, 2x + 3z) \).### a) Núcleo de
O núcleo de uma transformação linear
é o conjunto de todos os vetores \( (x, y, z) \) em
que são mapeados para o vetor nulo \( (0, 0) \) em
. Em outras palavras, precisamos encontrar todos os \( (x, y, z) \) tais que \( L(x, y, z) = (0, 0) \).Dada a transformação \( L(x, y, z) = (x + y, 2x + 3z) \), igualamos a zero:
Resolvendo o sistema de equações:1. Da primeira equação,
, temos
.2. Substituindo
na segunda equação,
, temos:
Portanto, qualquer vetor \( (x, y, z) \) que satisfaça
e
pertence ao núcleo de
. Em termos de vetores, o núcleo é:
### b) Injetividade de
Para determinar se
é injetiva, precisamos verificar se cada vetor em
é imagem de pelo menos um vetor em
. Ou seja, precisamos verificar se a transformação é sobrejetora.Considere um vetor \( (a, b) \) em
. Precisamos encontrar \( (x, y, z) \) em
tal que \( L(x, y, z) = (a, b) \).Dada a transformação \( L(x, y, z) = (x + y, 2x + 3z) \), igualamos a \( (a, b) \):
Resolvendo o sistema de equações:1. Da primeira equação,
, temos
.2. Substituindo
na segunda equação,
, temos:
Portanto, para qualquer vetor \( (a, b) \) em
, existe um vetor \( (x, a - x, \frac{b - 2x}{3}) \) em
tal que \( L(x, a - x, \frac{b - 2x}{3}) = (a, b) \). Isso significa que
é sobrejetora.Portanto,
é injetiva.### Resumoa) O núcleo de
é:
b)
é injetiva.