Pergunta

Determine m para que o conjunto (2,-3,2m),(1,0,m+4),(-1,3,m-2) seja linearmente independente. Escolha uma opção: a. mneq 3 b. m=3 C. mneq -3 d. m=-3
Solução

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Karla MariaMestre · Tutor por 5 anos
Responder
Para determinar o valor de m para o qual o conjunto \{ (2,-3,2m),(1,0,m+4),(-1,3,m-2)\} seja linearmente independente, precisamos verificar se a matriz formada pelos vetores dessa família tem determinante diferente de zero.
A matriz dos vetores é:
\begin{pmatrix} 2 & -3 & 2m \\ 1 & 0 & m+4 \\ -1 & 3 & m-2 \end{pmatrix}
Calculamos o determinante dessa matriz:
\text{det} = 2 \cdot \begin{vmatrix} 0 & m+4 \\ 3 & m-2 \end{vmatrix} - (-3) \cdot \begin{vmatrix} 1 & m+4 \\ -1 & m-2 \end{vmatrix} + 2m \cdot \begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -1 & 3 \end{vmatrix}
Calculamos cada menor:
\begin{vmatrix} 0 & m+4 \\ 3 & m-2 \end{vmatrix} = 0 \cdot (m-2) - (m+4) \cdot 3 = -3(m+4)
\begin{vmatrix} 1 & m+4 \\ -1 & m-2 \end{vmatrix} = 1 \cdot (m-2) - (m+4) \cdot (-1) = m-2 - (-m-4) = m-2 + m+4 = 2m + 2
\begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -1 & 3 \end{vmatrix} = 1 \cdot 3 - 0 \cdot (-1) = 3
Substituímos na fórmula do determinante:
\text{det} = 2 \cdot (-3(m+4)) - (-3) \cdot (2m + 2) + 2m \cdot 3
= -6(m+4) + 6m + 6 + 6m
= -6m - 24 + 6m + 6 + 6m
= 6m - 18
Para que a matriz seja linearmente independente, o determinante deve ser diferente de zero:
6m - 18 \neq 0
6m \neq 18
m \neq 3
Portanto, a resposta correta é:
a. m \neq 3
A matriz dos vetores é:
\begin{pmatrix} 2 & -3 & 2m \\ 1 & 0 & m+4 \\ -1 & 3 & m-2 \end{pmatrix}
Calculamos o determinante dessa matriz:
\text{det} = 2 \cdot \begin{vmatrix} 0 & m+4 \\ 3 & m-2 \end{vmatrix} - (-3) \cdot \begin{vmatrix} 1 & m+4 \\ -1 & m-2 \end{vmatrix} + 2m \cdot \begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -1 & 3 \end{vmatrix}
Calculamos cada menor:
\begin{vmatrix} 0 & m+4 \\ 3 & m-2 \end{vmatrix} = 0 \cdot (m-2) - (m+4) \cdot 3 = -3(m+4)
\begin{vmatrix} 1 & m+4 \\ -1 & m-2 \end{vmatrix} = 1 \cdot (m-2) - (m+4) \cdot (-1) = m-2 - (-m-4) = m-2 + m+4 = 2m + 2
\begin{vmatrix} 1 & 0 \\ -1 & 3 \end{vmatrix} = 1 \cdot 3 - 0 \cdot (-1) = 3
Substituímos na fórmula do determinante:
\text{det} = 2 \cdot (-3(m+4)) - (-3) \cdot (2m + 2) + 2m \cdot 3
= -6(m+4) + 6m + 6 + 6m
= -6m - 24 + 6m + 6 + 6m
= 6m - 18
Para que a matriz seja linearmente independente, o determinante deve ser diferente de zero:
6m - 18 \neq 0
6m \neq 18
m \neq 3
Portanto, a resposta correta é:
a. m \neq 3
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