venerdì 4 marzo 2011

ESE_SV-Dipendenza Indipendenza Lineare_1


Esercizio
Sia dato lo spazio vettoriale $I\!\!R^{3}$ ed i vettori MATHTrovare per quali valori di $t$, $u_{3}$ è linearmente dipendente da $u_{1}$ e $u_{2}$.
Soluzione
Ricordiamo che per stabilire se un insieme di vettori sono linearmente dipendenti, basta provare che il rango della matrice avente righe (o colonne) costituite dai vettori in questione non ha rango massimo. Il numero di vettori che dipendono lineamente dagli altri è dato dal numero di vettori meno il rango della matrice. Detto ciò imponiamo che
MATHche equivale a dire $\det A=0$. Allora
MATHPer $t=0$ otteniamo la matrice MATHNotiamo che in questo caso $u_{1}$ e $u_{2}$ sono linearmente dipendenti e in particolare dire che $u_{3}$ dipende linearmente da $u_{1}$ e $u_{2}$ significa dire che $u_{3}$ è proporzionale ad $u_{2}$, cosa evidentemente falsa. Pertanto il valore $t=0$ è da scartare.
Per $t=2$ abbiamo MATHPer verificare la dipendenza richiesta, dobbiamo controllare che esistano due numeri reali $a$ e $b$ tali che MATHMATHda cui il sistema MATHdi cui ci basta verificare solo la compatibilità, e quindi nel nostro caso che sia
MATH
che si può facilmente verificare essere vera.
Concludiamo che l'unico valore ammissibile è $t=2$.
Osservazione. Alla stessa conclusione si poteva giungere notando che MATHsi ha MATHda cui $u_{1}$ e $u_{2}$ linearmente indipendenti e quindi necessariamente $u_{3}$ dipende linearmente da $u_{1}$ e $u_{2}$.


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