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Práctica de Álgebra Lineal: Ejercicios y Problemas, Ejercicios de Álgebra Lineal

Práctica dirigida de Álgebra Lineal

Tipo: Ejercicios

2023/2024

Subido el 23/05/2024

diego-castillo-4
diego-castillo-4 🇵🇪

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Algebra Lineal Pr´actica 2
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
FACULTAD DE CIENCIAS MATEM ´
ATICAS
2024-I
1. Sea Vun espacio vectorial sobre el cuerpo KyHVun subconjunto; entonces son
equivalentes las siguientes afirmaciones:
(a) H verifica las condiciones:
(H1)θH.
(H2) Si u, v Hentonces u+vH.
(H3) Si uH,λKentonces λu H.
(b)H6=yHcontiene a todas las combinaciones lineales de elementos de H.
2. Sea el espacio vectorial Vsobre el cuerpo Ky el subconjunto {u, v} Vlinealmente
independiente, si w1=au +bv,w2=cu +dv siendo a, b, c, d escalares no todos nulos, demostrar
que {w1, w2} Ves linealmente independiente si y solo se ad bc 6= 0.
3. Dado el espacio vectorial Vsobre el cuerpo K, se eligen nvectores en la forma siguiente:
u16= 0, u2Vgen{u1}, . . . , ui+1 Vgen{u1, . . . , ui}, . . .
, entonces demostrar que el conjunto {u1, . . . , un} Ves linealmente independiente.
4. Determinar una transformaci´on lineal T:R4R3tal que Ker(T) = gen{(2,1,1,2),(3,0,1,1)}.
5. Sean los espacios vectoriales V,Wsobre el cuerpo Kde dimensi´on finita, entonces:
5.1 Si β=v1, . . . , vnuna base del espacio VyT1, T2:VWtransformaciones lineales
entonces demostrar que T1=T2T1(vk) = T2(vk),k= 1, . . . , n.
5.2 Si v6=θVes un vector del espacio Ventonces probar que existe fVtal que f(v)6=θW.
6. Sea Vun espacio vectorial sobre el cuerpo K ndimensional con base β{v1, . . . , vn}. Si
a1, . . . , anescalares no todos iguales a cero, demostrar que el conjunto H={v=x1v1+. . . +
xnvn:x1a1+. . . +xnan= 0}es un subespacio de Vcon dim(H) = n1.
7. Sean V , E espacios vectoriales sobre el cuerpo Kcon dim(E) = nydim(V) = my las
transformaciones lineales T:EVyF:EV, entonces demostrar que si Ker(T) =
Ker(F) se tiene que existe un isomorfismo ψ:VVtal que F=ψT.
8. Dado el espacio vectorial Vsobre el cuerpo Kcon dim(V) = n > 1 y la transformaci´on
lineal T:VVtal que T2= 0 y r=dim(I m(T)), entonces:
Vite, Michell 1 FCM
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Algebra Lineal´ Pr´actica 2

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE CIENCIAS MATEM ´ATICAS 2024-I

  1. Sea V un espacio vectorial sobre el cuerpo K y H ⊂ V un subconjunto; entonces son equivalentes las siguientes afirmaciones: (a) H verifica las condiciones: (H 1 ) θ ∈ H. (H 2 ) Si u, v ∈ H entonces u + v ∈ H. (H 3 ) Si u ∈ H, λ ∈ K entonces λu ∈ H. (b) H 6 = ∅ y H contiene a todas las combinaciones lineales de elementos de H.
  2. Sea el espacio vectorial V sobre el cuerpo K y el subconjunto {u, v} ⊂ V linealmente independiente, sique {w w 1 = au + bv, w 2 = cu + dv siendo a, b, c, d escalares no todos nulos, demostrar 1 , w 2 } ⊂^ V^ es linealmente independiente si y solo se^ ad^ −^ bc^6 = 0.
  3. Dado el espacio vectorial V sobre el cuerpo K, se eligen n vectores en la forma siguiente: u 1 6 = 0, u 2 ∈ V − gen{u 1 },... , ui+1 ∈ V − gen{u 1 ,... , ui},... , entonces demostrar que el conjunto {u 1 ,... , un} ⊂ V es linealmente independiente.
  4. Determinar una transformaci´on lineal T : R^4 → R^3 tal que Ker(T ) = gen{(2, 1 , − 1 , 2), (3, 0 , 1 , −1)}.
  5. Sean los espacios vectoriales V , W sobre el cuerpo K de dimensi´on finita, entonces: 5 .1 Si β = v 1 ,... , vn una base del espacio V y T 1 , T 2 : V → W transformaciones lineales entonces demostrar que T 1 = T 2 ⇔ T 1 (vk) = T 2 (vk), ∀k = 1,... , n. 5 .2 Si v 6 = θV es un vector del espacio V entonces probar que existe f ∈ V ∗^ tal que f (v) 6 = θW.

a 6. Sea^ V^ un espacio vectorial sobre el cuerpo^ K n−dimensional con base^ β{v^1 ,... , vn}. Si x^1 ,... , an^ escalares no todos iguales a cero, demostrar que el conjunto^ H^ =^ {v^ =^ x^1 v^1 +^...^ + nvn :^ x 1 a 1 +^...^ +^ xnan = 0}^ es un subespacio de^ V^ con^ dim(H) =^ n^ −^ 1.

transformaciones lineales7. Sean^ V, E^ espacios vectoriales sobre el cuerpo T : E → V y F : E → VK , entonces demostrar que si^ con^ dim(E) =^ n^ y^ dim(V^ ) = Ker^ m(^ Ty las ) = Ker(F ) se tiene que existe un isomorfismo ψ : V → V tal que F = ψ ◦ T.

lineal8. Dado el espacio vectorial T : V → V tal que T 2 = 0 y^ V^ sobre el cuerpor = dim(Im(T )), entonces:K^ con^ dim(V^ ) =^ n >^ 1 y la transformaci´on Vite, Michell 1 FCM

Algebra Lineal´ Pr´actica 2

(a) Demostrar que Im(T ) ⊂ Ker(T ) y 2r ≤ n. (b) Im(T ) = Ker(T ) ⇔ 2 r = n.

T 2 =9. Sea −I. Probar que el espacio^ V^ un espacio vectorial sobre el cuerpo V posee una base del tipo^ K^ =^ R^ de dimensi´ {v on 2n^ y^ T^ ∈^ L(V^ ;^ V^ ) tal que 1 , T^ (v 1 ), v 2 , T^ (v 2 ),... , vn, T^ (vn)}.

transformaci´10. Sea el espacio vectorialon lineal.^ V^ sobre el cuerpo^ K^ de dimensi´on finita y sea^ T^ :^ V^ →^ V^ una 10 .1 Si T 2 = T entonces V = Ker(T ) ⊕^ Im(T ). 10 .2 Si v 6 = u es un vector del espacio V entonces probar que existe f ∈ V ∗^ tal que f (v) 6 = f (u).

Vite, Michell 2 FCM