Question
arrow R^2 dada por B(x,y,z)=(-3x+2y,2x-y) é uma inversa à esque 4. Determine o núcleo e aimagem da aplicação linear T: R^3arrow R^2 definida T(x,y,z)=(x-y,y-z) 5. Prove que a transformação linear T: R^2arrow R^3 dada por T(x,y)=(x+2y,x+y,x-y) é injetiva.
Solution
3.4
(199 Votos)
Gabriela
Veterano · Tutor por 12 anos
Resposta
Para resolver as questões, vamos abordá-las uma de cada vez:### 4. Núcleo e imagem da aplicação linear T:
definida por \( T(x,y,z) = (x-y, y-z) \)**Núcleo de T:**O núcleo de uma aplicação linear
é o conjunto de todos os vetores \( (x, y, z) \) tal que \( T(x, y, z) = (0, 0) \).Para encontrar o núcleo, resolvemos o sistema de equações:
Isso implica que:
Resolvendo essas equações, obtemos:
Portanto,
.Isso significa que o núcleo de
é o conjunto dos vetores que são múltiplos de \( (1, 1, 1) \):
**Imagem de T:**A imagem de
é o conjunto de todos os vetores \( (a, b) \) tal que existe algum vetor \( (x, y, z) \) em
que \( T(x, y, z) = (a, b) \).Para encontrar a imagem, consideramos as equações:
Resolvendo essas equações para
e
, obtemos:
Portanto, qualquer vetor \( (a, b) \) pode ser alcançado se
for qualquer número real. Assim, a imagem de
é todo o plano
:
### 5. Provar que a transformação linear T:
dada por \( T(x, y) = (x + 2y, x + y, x - y) \) é injetiva.Uma transformação linear
é injetiva se e somente se
é uma bijetora, ou seja,
é sobejeto e injetora.**Sobejeto:**Para verificar se
é sobejeto, precisamos verificar se todo o espaço
é coberto pela imagem de
. Ou seja, precisamos mostrar que para qualquer vetor \( (a, b, c) \) em
, existe um vetor \( (x, y) \) em
tal que \( T(x, y) = (a, b, c) \).Considere o sistema de equações:
Resolvendo esse sistema, somamos as duas primeiras equações:
Resolvendo a terceira equação:
Substituindo
na primeira equação:
Substituindo
na segunda equação:
Portanto, para qualquer vetor \( (a