Question
Questão 0.3. Determine núcleo e a imagem da transfromação linear T:R^3arrow R^2 tal que T(1;0;0)= (2;0),T(0;1;0)=(1;1) e T(0;0;1)=(0;-1).
Solution
4.4
(262 Votos)
Alex
Mestre · Tutor por 5 anos
Resposta
Para determinar o núcleo e a imagem da transformação linear
, precisamos analisar as propriedades da transformação dada.### Núcleo da Transformação (\(\ker(T)\))O núcleo de
é o conjunto de todos os vetores \( (x, y, z) \in \mathbb{R}^3 \) tais que \( T(x, y, z) = (0, 0) \). Para encontrar o núcleo, precisamos resolver o sistema de equações:
Podemos ver que
transforma \( (1, 0, 0) \) em \( (2, 0) \), \( (0, 1, 0) \) em \( (1, 1) \) e \( (0, 0, 1) \) em \( (0, -1) \).Para encontrar o núcleo, precisamos encontrar um vetor \( (x, y, z) \) tal que:
Isso significa que:
Portanto, o vetor \( (x, y, z) \) deve ser da forma \( (0, -x, 0) \). Isso implica que qualquer vetor \( (x, y, z) \) que satisfaça essa condição estará no núcleo. Em outras palavras, o núcleo é gerado por vetores da forma \( (0, -x, 0) \).### Imagem da Transformação (\(\text{Im}(T)\))A imagem de
é o conjunto de todos os vetores \( (a, b) \in \mathbb{R}^2 \) tais que existe um vetor \( (x, y, z) \in \mathbb{R}^3 \) tal que \( T(x, y, z) = (a, b) \).Usando as transformações fornecidas:
Podemos ver que a imagem de
é o conjunto de todos os vetores \( (a, b) \) que podem ser obtidos combinando linearmente esses vetores. Ou seja, a imagem é o subespaço gerado por \( (2, 0) \), \( (1, 1) \) e \( (0, -1) \).Para encontrar a base dessa subespécie, podemos usar o método de eliminação de Gauss-Jordan ou métodos de escalonamento para obter a forma escalonada reduzida da matriz de
:
Aplicando escalonamento:
Portanto, a base da imagem é \( \{(2, 0), (1, 1), (0, -1)\} \).### Resumo- **Núcleo de
**: O subespaço gerado por \( (0, -x, 0) \) para
.- **Imagem de
**: O subespaço gerado por \( \