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Engrape aqu´ ı No doble ´ Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante α. Bases y dimensi´ on. Nombre: Calificaci´ on ( %): Esta tarea vale 20 % de la calificaci´ on parcial. Ejercicio 1. 1 %. Construya una base del espacio S = x R 5 : Ax = 0 4 , donde A es la siguiente matriz. Haga lacomprobaci´on. 2 0 1 1 4 2 -1 -1 2 3 1 -2 -2 2 -4 4 -3 -1 4 -3 . Ejercicio 2. 1 %. Construya una base del espacio S = x R 5 : Ax = 0 4 , donde A es la siguiente matriz. Haga lacomprobaci´on. -2 1 2 1 -1 2 2 -7 -3 2 4 -2 -4 -2 2 0 -3 5 2 -1 . Ejercicio 3. 1 %. Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobaci´ on. S = f ∈P 2 (R): f(2)= 2f(-1) . Ejercicio 4. 1 %. Denotemos por P 3 (R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomio cero). Se considera el conjunto S ⊂P 3 (R) definido de la siguiente manera: S = f ∈P 3 (R): f(-3)= 0 y f 0 (-2)= 0 . 1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P 3 (R). 2. Construya una base B del espacio S. 3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecen a S, esto es, cumplen con las condiciones f(-3)= 0 y f 0 (-2)= 0. Tarea 4, variante α, p´agina 1 de 4

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Page 1: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante α.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 0 1 1 4

2 −1 −1 2 3

1 −2 −2 2 −44 −3 −1 4 −3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 1 2 1 −12 2 −7 −3 2

4 −2 −4 −2 2

0 −3 5 2 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(2) = 2f(−1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante α, pagina 1 de 4

Page 2: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −4

−2 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 2

−3 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

121

, b2 =

132

, b3 =

342

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−20

1

, wB =

3

−10

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−2 2 3 2 4

6 −4 2 2 4

−1 0 −4 −3 −63 −2 1 1 2

.

Tarea 4, variante α, pagina 2 de 4

Page 3: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−1 −5 5

0 0 0

−5 −5 0

0 5 0

, B =

4 2

2 1

6 3

, C =

[1 3

5 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 4 1 1

−1 −5 −5 −4−1 −3 3 2

−2 −6 6 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 2

4 −1

], A2 =

[1 −13 −2

], A3 =

[3 5

1 2

],

A4 =

[2 −15 −3

], A5 =

[1 1

1 0

].

Tarea 4, variante α, pagina 3 de 4

Page 4: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −4+ 3x− 3x2 − x3, f2 = 1+ x+ x2 − 2x3, f3 = 2+ x+ x

2 − x3,

f4 = −2− 4x+ 2x2 − 2x3, f5 = −1+ x− 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

−20

1

, a2 =

5

−24

3

, a3 =

3

−13

2

, b1 =

2

−11

1

, b2 =

1

1

3

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante α, pagina 4 de 4

Page 5: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante β.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 1 1 2

−2 −1 −2 −3 −43 0 1 2 2

−3 1 1 2 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 3 1 −13 1 4 1 3

−1 2 −1 0 −41 5 2 1 −5

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) − 2f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante β, pagina 1 de 4

Page 6: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −11 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 4

−4 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

322

, b2 =

212

, b3 =

101

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

322

, wB =

−1−14

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−3 −1 −2 −2 −32 2 1 −1 1

−3 1 1 −1 1

1 −1 1 3 2

.

Tarea 4, variante β, pagina 2 de 4

Page 7: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

3 0 4

−2 −1 0

3 0 0

0 0 0

, B =

[3 −4

−5 2

], C =

2 −1−2 1

−2 1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 2 0 −42 3 −3 −34 6 −6 −6

−2 −2 6 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 5

4 3

], A2 =

[−3 −5−1 −2

], A3 =

[−1 −2−1 −1

],

A4 =

[2 2

−2 0

], A5 =

[1 3

3 2

].

Tarea 4, variante β, pagina 3 de 4

Page 8: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ 2x2 + 4x3, f2 = 1+ x+ 2x

2 + 3x3, f3 = 3− 2x+ x2 + 2x3,

f4 = −3− 3x2 + 2x3, f5 = 1+ 2x+ 3x2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

1

3

5

, a2 =

−30

−3−6

, a3 =

3

1

2

3

, b1 =

1

0

1

2

, b2 =

3

3

1

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante β, pagina 4 de 4

Page 9: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 1 AJAS.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 −2 −2 −1 −22 1 3 1 2

−3 −1 4 1 −1−1 0 3 1 −1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 −4 1 2 −32 4 −3 −5 1

−6 −4 −1 −1 −52 0 2 3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) − 5f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 1 AJAS, pagina 1 de 4

Page 10: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 1

−2 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 2

−4 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

−12

1

, b2 =

211

, b3 =

232

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

211

, wB =

0

−21

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 3 −1 1 2

−2 4 1 1 −23 −5 −3 −1 6

−2 6 −2 2 4

.

Tarea 4, variante 1 AJAS, pagina 2 de 4

Page 11: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−5 4

5 3

], B =

0 2 −2 −24 −1 0 0

0 −5 −2 0

, C =

[2 −1 1 −3

−4 2 −2 6

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−2 −2 3 2

−2 −4 2 2

−2 0 4 2

−1 −2 1 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−3 −25 −4

], A2 =

[3 2

−5 4

], A3 =

[1 1

−1 1

],

A4 =

[−1 −11 −1

], A5 =

[−3 −33 −3

].

Tarea 4, variante 1 AJAS, pagina 3 de 4

Page 12: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 3x+ 2x2 + 2x3, f2 = 1+ 4x+ 4x

2 − 3x3, f3 = 3+ 4x+ 3x2 + x3,

f4 = −1− 4x− x2 − 3x3, f5 = 2+ 2x+ x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−3−15

−2

, a2 =

3

−1−71

, a3 =

2

0

−41

, b1 =

1

−1−30

, b2 =

3

4

−13

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 1 AJAS, pagina 4 de 4

Page 13: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 2 BTCF.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −4 2 1 3

1 2 −1 −1 −5−2 0 2 1 2

−4 2 1 1 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 1 −4 1 3

−8 −7 −8 −1 −18 8 4 2 4

4 4 2 1 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) + 4f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 2 BTCF, pagina 1 de 4

Page 14: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 1

2 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 2

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

212

, b2 =

323

, b3 =

102

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

2

−2

, wB =

2

−1−2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 1 2 −2 1

1 −1 −3 3 −11 1 1 1 −3

−1 2 4 −3 0

.

Tarea 4, variante 2 BTCF, pagina 2 de 4

Page 15: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

2 1 1 −30 −4 3 −30 0 3 −3

, B =

[−6 2 4 −4−3 1 2 −2

], C =

1 2

1 3

0 −1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 2 3 −32 3 5 1

−2 −4 −6 6

1 1 2 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 1

−3 1

], A2 =

[−4 1

2 6

], A3 =

[1 −11 −3

],

A4 =

[4 0

−4 −4

], A5 =

[1 2

−5 3

].

Tarea 4, variante 2 BTCF, pagina 3 de 4

Page 16: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −4+ 3x− 3x2 + 3x3, f2 = 4+ 3x− 5x2 + x3, f3 = −1+ 3x− 2x2 + 4x3,

f4 = 1+ x− 2x2, f5 = 3+ 3x− 5x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−1−1−20

, a2 =

5

2

3

2

, a3 =

6

3

5

2

, b1 =

1

1

2

0

, b2 =

2

1

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 2 BTCF, pagina 4 de 4

Page 17: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 3 CSA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 −1 1 −3 −21 1 2 2 1

2 1 4 −1 1

2 0 −3 1 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 2 3 −21 −2 3 −4 0

2 2 4 6 −4−2 1 −5 1 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) + 3f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 3 CSA, pagina 1 de 4

Page 18: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −4

−1 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 3

−4 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

2

−11

, b2 =

111

, b3 =

021

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

−20

, wB =

−13

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 2 1 4 2

2 2 −2 −6 6

1 1 −1 −3 3

2 3 0 1 5

.

Tarea 4, variante 3 CSA, pagina 2 de 4

Page 19: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 −2 4 −41 4 3 −4

], B =

4 0 2

0 0 0

0 −5 −10 −5 0

, C =

3 3 −43 1 0

0 −3 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

5 1 1 −4−3 3 5 2

−4 1 2 3

1 2 3 −1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−5 3

1 2

], A2 =

[−6 2

−2 4

], A3 =

[−5 3

1 2

],

A4 =

[−3 2

1 1

], A5 =

[−6 3

0 3

].

Tarea 4, variante 3 CSA, pagina 3 de 4

Page 20: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ 2x2 + x3, f2 = −3+ 3x− x2 + 2x3, f3 = 1+ 2x+ 4x

2 + 3x3,

f4 = 2+ x− 2x3, f5 = 1+ x+ 3x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−12

1

2

, a2 =

1

3

3

5

, a3 =

0

5

4

7

, b1 =

−31

−1−1

, b2 =

0

2

2

3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 3 CSA, pagina 4 de 4

Page 21: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 4 CNKM.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 −2 4 1

1 0 −3 3 1

4 3 −2 1 3

−1 1 1 4 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 −2 1 −1 3

−2 4 −2 4 −54 4 −2 6 −4

−2 −2 1 −3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

1∫−2

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 4 CNKM, pagina 1 de 4

Page 22: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −13 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 1

3 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

1

−2

, wB =

2

−1−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 2 1 1 1

−2 −3 −2 −3 −30 1 1 2 4

1 1 1 2 2

.

Tarea 4, variante 4 CNKM, pagina 2 de 4

Page 23: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[2 −4

−4 2

], B =

3 −3 4 4

−4 2 −4 0

−5 −4 0 0

, C =

1 0

4 1

5 1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

6 6 4 6

4 1 3 −47 4 5 −13 3 2 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 1

−5 −3

], A2 =

[6 4

−6 2

], A3 =

[5 3

−4 2

],

A4 =

[3 0

3 3

], A5 =

[2 1

−1 1

].

Tarea 4, variante 4 CNKM, pagina 3 de 4

Page 24: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −1+ x+ 3x2 + 2x3, f2 = −3+ x+ 4x2 + x3, f3 = −2+ x+ 3x2 + x3,

f4 = −2− 2x+ x2 − x3, f5 = 1− 4x+ 3x2 + 4x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

−43

2

, a2 =

6

−44

4

, a3 =

7

−65

4

, b1 =

3

−22

2

, b2 =

2

2

1

3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 4 CNKM, pagina 4 de 4

Page 25: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 5 CNLE.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −1 1 −1 1

1 −2 2 −4 −1−2 4 −1 3 −31 −3 0 −2 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −5 −1 2 −1 3

−3 −1 1 1 2

−2 0 1 −2 1

−4 −2 1 4 3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) − 5f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(2) = 0.

Tarea 4, variante 5 CNLE, pagina 1 de 4

Page 26: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 1

−2 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 3

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

−12

1

, b2 =

211

, b3 =

232

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

132

, wB =

−1−32

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 2 3 4 1

5 3 5 2 0

4 2 4 −4 −22 1 2 −2 −1

.

Tarea 4, variante 5 CNLE, pagina 2 de 4

Page 27: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 2

1 3

0 −1

, B =

[6 4 −2 −4

−3 −2 1 2

], C =

1 −1 0 0

0 4 1 4

0 2 0 −1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 −2 1 −41 1 3 3

5 3 −5 5

2 1 −4 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 −11 3

], A2 =

[3 −12 4

], A3 =

[−1 −3−4 2

],

A4 =

[2 −11 3

], A5 =

[2 −11 3

].

Tarea 4, variante 5 CNLE, pagina 3 de 4

Page 28: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 2x− x2 + x3, f2 = 1− 4x+ 2x

2 + 3x3, f3 = 3− 2x− 4x2 − x3,

f4 = 2− 5x+ 3x3, f5 = 4− 3x+ x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−1−65

3

, a2 =

2

4

−2−2

, a3 =

−1−43

2

, b1 =

−1−21

1

, b2 =

1

−12

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 5 CNLE, pagina 4 de 4

Page 29: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 6 DPE.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 4 −2 −4 −1−1 −4 2 1 −22 4 −3 2 3

1 4 −4 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 2 2 −2 2

2 4 −1 1 4

1 −1 −1 1 −14 2 −3 3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) − 3f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 6 DPE, pagina 1 de 4

Page 30: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −42 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −21 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

131

, b2 =

141

, b3 =

132

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

141

, wB =

−31

1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 2 1 −1 3

−4 1 0 −3 1

3 −1 1 3 1

−4 −1 −2 −2 −4

.

Tarea 4, variante 6 DPE, pagina 2 de 4

Page 31: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 3 5 −2−5 0 −2 −20 0 −5 −3

, B =

1 1

2 1

−1 0

, C =

3 1 −52 1 0

5 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 2 3 −33 2 4 −14 2 5 1

1 0 1 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 5

−1 2

], A2 =

[−2 −2−2 0

], A3 =

[1 2

−1 1

],

A4 =

[3 5

−1 2

], A5 =

[−2 −1−4 1

].

Tarea 4, variante 6 DPE, pagina 3 de 4

Page 32: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ 4x+ 2x2 + 2x3, f2 = 2+ 4x− 2x

2 − 4x3, f3 = 1+ 2x− 2x2 + 3x3,

f4 = 2+ 4x+ x2 + 2x3, f5 = 1+ 2x− x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

−32

−2

, a2 =

1

−53

−5

, a3 =

−1−31

−7

, b1 =

0

−21

−3

, b2 =

1

−11

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 6 DPE, pagina 4 de 4

Page 33: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 7 DEER.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 3 4 2

0 3 2 −1 1

1 1 2 −2 2

2 −1 2 −3 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 2 −4 2 −23 2 3 3 3

−2 −3 −1 −4 −2−1 1 −2 1 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(3) = 2f(−2)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 7 DEER, pagina 1 de 4

Page 34: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 3

−3 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 1

−1 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

212

, b2 =

112

, b3 =

101

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−21

−1

, wB =

2

0

−3

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 1 −1 5 1

6 1 3 3 1

3 1 1 4 1

3 −1 3 −6 −1

.

Tarea 4, variante 7 DEER, pagina 2 de 4

Page 35: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[0 1 −3 2

1 1 −3 3

], B =

3 −61 −2

−2 4

, C =

0 0 0

2 1 2

1 0 −40 0 −2

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 −1 −3 1

4 −2 4 2

2 −1 2 1

−4 3 4 −3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 −12 1

], A2 =

[2 −33 1

], A3 =

[4 −66 2

],

A4 =

[0 4

4 4

], A5 =

[−4 7

−5 −1

].

Tarea 4, variante 7 DEER, pagina 3 de 4

Page 36: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ x+ 2x2 + 4x3, f2 = 4+ 2x− 3x

2 − x3, f3 = 2+ x2 + 3x3,

f4 = 3− x− 3x2 + x3, f5 = 2+ x+ 2x

2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

6

5

2

1

, a2 =

2

−33

5

, a3 =

2

−12

3

, b1 =

2

1

1

1

, b2 =

1

−22

3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 7 DEER, pagina 4 de 4

Page 37: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 8 DLRTH.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 1 −1 −3 −2

−1 3 3 3 2

−2 1 3 −1 3

−2 1 2 3 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 −4 −3 4

4 2 3 2 −3−2 −4 5 4 −5−3 −3 1 1 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(2) = 2f(−2)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 8 DLRTH, pagina 1 de 4

Page 38: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 3

2 1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 4

−4 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

131

, b2 =

141

, b3 =

132

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

140

, wB =

−13

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 2 3 1 2

−3 2 2 0 1

4 −3 −2 −2 −3−3 3 1 1 2

.

Tarea 4, variante 8 DLRTH, pagina 2 de 4

Page 39: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

3 −1 1 −2−4 −2 −5 0

4 0 2 0

, B =

4 3 4

1 −4 0

−3 0 0

, C =

0 −11 3

1 4

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 2 2 3

−2 −2 −4 4

1 1 2 −2−4 −3 −4 −1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−4 4

2 2

], A2 =

[−2 4

3 1

], A3 =

[−2 3

2 1

],

A4 =

[−4 5

3 2

], A5 =

[−2 2

1 1

].

Tarea 4, variante 8 DLRTH, pagina 3 de 4

Page 40: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 2x+ x2 + x3, f2 = −4+ 2x− 4x2 − 4x3, f3 = 1+ 4x+ 2x

3,

f4 = 1+ 3x− x2 + 3x3, f5 = 1− x+ 3x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

5

1

−24

, a2 =

4

1

−13

, a3 =

2

−1−53

, b1 =

1

0

−11

, b2 =

4

2

3

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 8 DLRTH, pagina 4 de 4

Page 41: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 9 DGGI.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 2 −4 1

1 1 1 4 0

2 −2 −2 −4 −12 2 4 −4 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 4 −2 −1 −1−5 5 −3 −5 −42 −1 1 4 3

−1 3 −1 3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) − 3f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 9 DGGI, pagina 1 de 4

Page 42: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −23 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 3

−3 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

214

, b2 =

112

, b3 =

021

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−14

0

, wB =

−13

0

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −4 −1 1 3

4 1 −3 3 3

−5 3 4 −4 −6−7 −6 5 −5 −3

.

Tarea 4, variante 9 DGGI, pagina 2 de 4

Page 43: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−6 −32 1

6 3

, B =

[1 3 2 4

0 4 3 2

], C =

3 5 1

0 0 0

0 0 −4−2 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 1 −1 2

−2 2 −3 3

−2 2 −2 4

−3 3 −4 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 −27 −1

], A2 =

[3 2

−1 −5

], A3 =

[4 3

−2 −7

],

A4 =

[4 −16 −3

], A5 =

[−3 0

−3 3

].

Tarea 4, variante 9 DGGI, pagina 3 de 4

Page 44: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 3x+ x2 + 2x3, f2 = 2+ x+ 2x

2, f3 = 2+ 2x+ x2 + x3,

f4 = 3− 3x+ 4x2 − x3, f5 = −4+ x− x2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−7−5−21

, a2 =

4

3

2

0

, a3 =

7

5

2

−1

, b1 =

1

1

2

1

, b2 =

2

1

0

−1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 9 DGGI, pagina 4 de 4

Page 45: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 10 DJRA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 3 2 3 −11 2 1 2 −2

−3 4 3 4 0

−1 3 3 4 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 0 2 2 3

3 −2 5 4 2

2 −2 3 2 −13 −4 4 2 −5

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(2)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 10 DJRA, pagina 1 de 4

Page 46: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 4

−3 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 1

−1 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

−22

−1

, b2 =

111

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

2

−31

, wB =

−1−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 −4 1 0 1

−3 −3 2 1 1

3 2 2 1 2

−3 3 3 2 2

.

Tarea 4, variante 10 DJRA, pagina 2 de 4

Page 47: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 1

2 1

1 0

, B =

3 3 −3 2

4 0 −2 −3−5 0 −4 0

, C =

[2 −2 1 2

4 −4 2 4

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 3 3 2

−2 2 4 2

−1 1 2 1

3 4 5 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 1

−3 4

], A2 =

[1 −12 −2

], A3 =

[−1 2

−3 2

],

A4 =

[−3 −63 6

], A5 =

[2 −13 −4

].

Tarea 4, variante 10 DJRA, pagina 3 de 4

Page 48: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ 2x2 + 2x3, f2 = 1+ 2x+ 2x

2 + 4x3, f3 = 1− x+ 4x2 − 2x3,

f4 = −4+ 2x− x2 + 4x3, f5 = x+ x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

3

−41

, a2 =

3

4

−62

, a3 =

3

6

−60

, b1 =

1

2

−20

, b2 =

2

−1−34

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 10 DJRA, pagina 4 de 4

Page 49: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 11 FMFD.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −2 1 −2 −21 −1 2 1 1

−1 1 1 3 3

1 0 3 2 −3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 4 −4 1 3

1 −2 3 −2 1

−4 0 −2 3 −53 2 −1 −1 4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(2) = 2f(3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 11 FMFD, pagina 1 de 4

Page 50: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 2

−1 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −2

−3 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

430

, b2 =

331

, b3 =

221

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

012

, wB =

1

−21

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −2 1 −4 −7

−2 −1 −4 1 1

0 1 1 1 2

−2 1 −2 3 5

.

Tarea 4, variante 11 FMFD, pagina 2 de 4

Page 51: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

2 3 1

0 0 0

3 −4 0

−5 0 0

, B =

[2 −21 −2

], C =

1 −2−2 4

3 −6

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 −3 3 6

3 1 2 2

1 −4 1 4

5 6 3 0

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−1 0

1 −1

], A2 =

[3 −1

−4 2

], A3 =

[2 1

−1 3

],

A4 =

[3 2

−1 5

], A5 =

[1 −2

−3 −1

].

Tarea 4, variante 11 FMFD, pagina 3 de 4

Page 52: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 4+ 3x+ 2x2 + 3x3, f2 = 4+ 2x+ 2x

2 + 3x3, f3 = −4+ 3x− 4x2 − 4x3,

f4 = 1+ x+ x2 + x3, f5 = 4− 4x− 4x

2.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

5

3

−16

, a2 =

3

2

0

4

, a3 =

−1−2−4−4

, b1 =

1

1

1

2

, b2 =

2

1

−22

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 11 FMFD, pagina 4 de 4

Page 53: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 12 GDLD.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 1 1 1

4 4 1 4 2

0 2 2 1 1

1 2 1 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 2 4 3

−4 2 6 −6 −4−2 1 3 −3 −2−1 2 5 1 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) − 2f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 12 GDLD, pagina 1 de 4

Page 54: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 1

4 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 4

−3 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

121

, b2 =

140

, b3 =

131

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−11

−4

, wB =

1

2

−3

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −3 1 1 −21 1 1 3 2

1 0 1 2 4

3 −4 2 2 4

.

Tarea 4, variante 12 GDLD, pagina 2 de 4

Page 55: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

5 4 −53 0 −1

−1 0 0

, B =

[−1 2 1 2

−2 4 2 4

], C =

1 1

2 3

3 4

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 −5 1 1

−6 −6 −6 −42 −2 4 3

3 3 3 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 −13 7

], A2 =

[1 1

2 3

], A3 =

[−4 7

3 −1

],

A4 =

[4 −5

−1 3

], A5 =

[1 2

3 4

].

Tarea 4, variante 12 GDLD, pagina 3 de 4

Page 56: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2− 2x− 3x2 + 4x3, f2 = 3− 4x− 3x

2 + 2x3, f3 = 1+ 4x+ x2 + 2x3,

f4 = 3+ 3x+ 2x2 − x3, f5 = 1+ 3x+ x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

2

1

3

, a2 =

3

6

1

7

, a3 =

2

−42

−2

, b1 =

−12

−11

, b2 =

3

−12

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 12 GDLD, pagina 4 de 4

Page 57: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 13 GLMA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 2 1 1 −3−2 1 1 1 2

−1 3 3 4 −1−1 −2 −2 −3 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 −8 −8 7 −3

−2 5 3 −4 2

2 −3 −5 3 −10 2 −2 −1 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) − 2f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 13 GLMA, pagina 1 de 4

Page 58: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −2

−1 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 1

−4 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

212

, b2 =

323

, b3 =

102

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

212

, wB =

−21

1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−3 7 −6 2 3

1 4 −2 1 2

−6 −5 0 −1 −3−4 3 −4 1 1

.

Tarea 4, variante 13 GLMA, pagina 2 de 4

Page 59: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 3 1 1

2 6 2 2

], B =

4 1

−2 0

5 1

, C =

5 0 −3 2

−5 1 3 0

−2 −3 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 −3 1 2

4 −6 2 4

−2 6 1 3

0 3 2 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−6 −13 −4

], A2 =

[−2 0

1 −1

], A3 =

[−4 7

2 5

],

A4 =

[−2 3

1 2

], A5 =

[6 −2

−3 1

].

Tarea 4, variante 13 GLMA, pagina 3 de 4

Page 60: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ x+ 2x2 − 4x3, f2 = −4− 4x− x2 + x3, f3 = 1+ x

2 − 3x3,

f4 = 3+ 2x+ 2x2 − 4x3, f5 = −2− 2x− x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

−15

7

, a2 =

1

0

4

5

, a3 =

1

1

3

3

, b1 =

0

−11

2

, b2 =

1

1

4

4

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 13 GLMA, pagina 4 de 4

Page 61: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 14 GSLE.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 −1 −4 1

−3 −2 3 1 −10 3 −1 −3 1

1 2 −3 1 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 3 4 7 6

0 −2 −3 −3 −5−4 1 1 4 1

4 1 2 −1 4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) − 5f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 14 GSLE, pagina 1 de 4

Page 62: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −14 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −4

−2 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

322

, b2 =

212

, b3 =

101

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−11

−2

, wB =

−12

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 1 −1 0 1

−4 −3 4 3 −32 1 −2 −3 1

−2 1 2 4 2

.

Tarea 4, variante 14 GSLE, pagina 2 de 4

Page 63: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−1 −3 −3−3 0 −4−5 0 0

, B =

[4 5 3 2

3 3 −2 1

], C =

−2 2 3

0 3 4

0 0 0

0 2 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−4 −2 0 −12 4 −2 3

−1 1 −1 1

3 3 −1 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 −52 7

], A2 =

[4 0

−4 −4

], A3 =

[1 −21 3

],

A4 =

[3 1

−4 −5

], A5 =

[3 −1

−2 −1

].

Tarea 4, variante 14 GSLE, pagina 3 de 4

Page 64: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 2x+ 3x2 + 3x3, f2 = 1− x+ 3x

2 − x3, f3 = −1+ 4x+ x2 − 3x3,

f4 = 2+ 2x+ x2 + 3x3, f5 = −1− 3x− 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

0

1

−25

, a2 =

−43

2

3

, a3 =

−54

2

5

, b1 =

−21

2

−1

, b2 =

−21

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 14 GSLE, pagina 4 de 4

Page 65: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 15 KSJG.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 2 −3 −21 2 −3 −1 2

0 1 3 2 2

1 1 −2 −3 −1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 1 1 −2 4

−8 −2 −2 4 −8−8 1 −7 −4 6

−2 1 −3 −3 5

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 15 KSJG, pagina 1 de 4

Page 66: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −13 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −24 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

3

−10

, b2 =

211

, b3 =

111

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

201

, wB =

1

0

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 3 2 1 −22 1 −4 1 −42 4 −2 2 −61 2 −1 1 −3

.

Tarea 4, variante 15 KSJG, pagina 2 de 4

Page 67: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

5 3 4

0 −2 0

0 0 5

, B =

[−4 −6 4 −22 3 −2 1

], C =

−1 1 −3 2

2 4 −2 0

−5 0 −1 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 1 3 2

0 1 −1 1

3 −3 −1 −4−3 2 2 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[5 7

−3 2

], A2 =

[2 3

−1 1

], A3 =

[4 1

−7 −3

],

A4 =

[1 5

3 4

], A5 =

[−2 −6−2 −4

].

Tarea 4, variante 15 KSJG, pagina 3 de 4

Page 68: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −3+ 2x+ x2 + 3x3, f2 = 1− x+ x3, f3 = 1− 4x+ 3x

2 + 2x3,

f4 = 1+ 3x− 4x2 + x3, f5 = 2− 4x+ 2x

2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−72

4

5

, a2 =

−4−13

0

, a3 =

−21

1

2

, b1 =

−30

2

1

, b2 =

2

1

−21

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 15 KSJG, pagina 4 de 4

Page 69: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 16 LSS.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 1 1 −2 3

2 4 1 −1 2

4 3 1 2 3

−4 2 −1 3 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 −2 5 5 3

−4 −4 1 1 1

0 1 2 2 1

4 3 −3 −3 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) + 3f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 16 LSS, pagina 1 de 4

Page 70: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −2

−3 1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −3

−2 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

214

, b2 =

112

, b3 =

021

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

−4−1

, wB =

−23

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −3 −1 1 3

0 −2 4 2 1

−1 −1 −2 −1 −21 3 −2 −1 1

.

Tarea 4, variante 16 LSS, pagina 2 de 4

Page 71: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 −22 −41 −2

, B =

[−1 2 3 −40 3 4 −2

], C =

5 4 −30 0 0

0 0 −5−1 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 −3 4 2

−4 −2 −6 4

2 1 3 −2−1 −5 −2 6

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 1

−5 3

], A2 =

[−1 −34 2

], A3 =

[−4 0

4 −4

],

A4 =

[1 5

−6 −4

], A5 =

[3 1

−4 2

].

Tarea 4, variante 16 LSS, pagina 3 de 4

Page 72: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 4x+ 3x2 + x3, f2 = 2− 3x+ 3x

2 + x3, f3 = −3x+ x2 + x3,

f4 = 4− 3x− x2 + 4x3, f5 = 1+ x+ 2x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

4

0

1

, a2 =

6

7

−11

, a3 =

−42

−6−4

, b1 =

2

3

−10

, b2 =

3

2

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 16 LSS, pagina 4 de 4

Page 73: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 17 LPS.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 0 2 1 2

2 1 3 3 2

−2 1 1 1 2

4 1 4 3 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 6 −3 1 −1 1

4 −2 −2 −2 −6−2 1 1 1 3

2 −1 1 0 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(0)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 17 LPS, pagina 1 de 4

Page 74: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 −44 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 4

3 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

101

, b2 =

212

, b3 =

213

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

021

, wB =

2

1

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −1 0 3 1

6 2 1 3 5

4 4 1 −3 3

3 5 1 −6 2

.

Tarea 4, variante 17 LPS, pagina 2 de 4

Page 75: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

0 0 0

0 0 −5−4 2 0

−2 0 0

, B =

1 2

−1 −22 4

, C =

[4 1 −2 −33 1 3 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−2 −1 3 −2−2 2 4 2

−1 1 2 1

1 2 −1 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 3

2 5

], A2 =

[1 2

1 3

], A3 =

[−2 −3−1 −4

],

A4 =

[3 −1

−4 −5

], A5 =

[0 2

2 4

].

Tarea 4, variante 17 LPS, pagina 3 de 4

Page 76: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −1+ 3x2 + 2x3, f2 = −1− 2x− 4x2 − 3x3, f3 = 3+ 3x+ 2x2 + 2x3,

f4 = 1+ x+ x2 + x3, f5 = 4+ 2x− 4x

2 − 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

3

1

2

, a2 =

−34

3

1

, a3 =

−13

2

1

, b1 =

−21

1

0

, b2 =

2

2

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 17 LPS, pagina 4 de 4

Page 77: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 18 MPDD.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 3 −3 −13 2 3 −2 1

3 3 3 −2 −1−3 −1 −3 2 −3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 1 1 0 1

−2 −2 3 −2 2

4 4 −6 4 −4−4 −1 4 −2 3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) + 5f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 18 MPDD, pagina 1 de 4

Page 78: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 2

−2 −1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 1

−2 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

121

, b2 =

021

, b3 =

−13

2

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−30

1

, wB =

1

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 1 0 3 3

−3 −1 2 −4 −2−4 1 1 3 −33 1 −1 4 −4

.

Tarea 4, variante 18 MPDD, pagina 2 de 4

Page 79: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 3 1 −12 6 2 −2

], B =

1 1

−2 −23 2

, C =

[4 −11 4

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 −3 −4 6

1 0 1 −2−3 −6 −5 6

1 3 2 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 1

2 3

], A2 =

[−1 2

4 1

], A3 =

[−3 2

4 −1

],

A4 =

[1 −2

−4 −1

], A5 =

[3 2

4 5

].

Tarea 4, variante 18 MPDD, pagina 3 de 4

Page 80: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− x+ 2x2 + 2x3, f2 = −2+ 3x− 4x2 − 4x3, f3 = 2+ x+ 2x

2 + 4x3,

f4 = −2− 4x+ 2x2 − 4x3, f5 = 1− 2x+ 3x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

−44

, a2 =

7

5

4

4

, a3 =

4

3

3

2

, b1 =

3

2

1

2

, b2 =

3

2

3

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 18 MPDD, pagina 4 de 4

Page 81: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 19 MHF.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 4 −1 2 −3

−2 1 1 1 0

4 2 −1 1 −22 3 −1 1 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 3 −2 −3 1

1 −5 −4 3 −1−2 4 1 −3 1

−4 2 −5 −3 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) − 4f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(2) = 0.

Tarea 4, variante 19 MHF, pagina 1 de 4

Page 82: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 4

−3 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −24 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

142

, b2 =

131

, b3 =

032

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

132

, wB =

−13

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

4 1 2 2 4

−2 1 −1 1 0

2 −4 1 −5 −42 2 1 3 4

.

Tarea 4, variante 19 MHF, pagina 2 de 4

Page 83: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 4 −3 1

4 1 −3 3

], B =

−1 2

1 −21 −2

, C =

−5 1 1

0 2 0

−4 0 0

0 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−6 2 −4 −24 4 4 1

3 −1 2 1

2 −6 0 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−1 −12 0

], A2 =

[−1 2

−4 −3

], A3 =

[2 1

−2 1

],

A4 =

[3 1

−2 2

], A5 =

[5 1

−2 4

].

Tarea 4, variante 19 MHF, pagina 3 de 4

Page 84: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 4x+ 2x2 − 4x3, f2 = 3+ 3x+ 2x

2 − 2x3, f3 = 1+ x+ x2,

f4 = 3+ 2x+ 4x2 + 4x3, f5 = −3+ 2x+ x2 − 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

5

2

3

, a2 =

2

3

0

1

, a3 =

3

4

1

2

, b1 =

1

2

−10

, b2 =

1

2

−2−1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 19 MHF, pagina 4 de 4

Page 85: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 20 MME.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 2 3 1 4

1 1 1 −1 1

4 1 1 −2 2

−2 1 2 1 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 5 4 0 −3 3

−3 −2 1 1 −22 2 1 −2 1

4 4 2 −4 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(1) − 2f(1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 20 MME, pagina 1 de 4

Page 86: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −3

−1 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −1

−4 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

324

, b2 =

112

, b3 =

201

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

213

, wB =

−23

2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 3 4 1 3

−3 1 4 −3 3

2 2 1 4 1

−1 1 1 2 1

.

Tarea 4, variante 20 MME, pagina 2 de 4

Page 87: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 4

1 −23 −6

, B =

[−3 2

−5 2

], C =

[−4 1 1 −12 4 3 −3

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 −4 1 3

−1 0 1 2

3 −4 2 5

2 −4 3 7

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 −2

−4 3

], A2 =

[2 −3

−7 5

], A3 =

[−1 −20 1

],

A4 =

[−4 −35 −1

], A5 =

[4 6

−2 −2

].

Tarea 4, variante 20 MME, pagina 3 de 4

Page 88: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 4+ 4x− 2x2 + 2x3, f2 = −2+ x+ x2 + 2x3, f3 = 1− x+ 2x

2 + x3,

f4 = x+ x2 + 2x3, f5 = 2− 3x+ 4x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

6

4

, a2 =

1

−52

4

, a3 =

2

0

4

3

, b1 =

1

−12

2

, b2 =

1

2

2

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 20 MME, pagina 4 de 4

Page 89: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 21 MRCK.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 −2 3 3 1

1 −4 1 1 −23 2 2 2 3

2 0 2 1 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 0 1 5 2

1 2 4 4 3

−1 −4 −7 −3 −4−1 2 2 −6 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) − 4f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 21 MRCK, pagina 1 de 4

Page 90: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 2

3 −3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −1

−4 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

211

, b3 =

2

−1−2

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

2

−1−2

, wB =

2

−1−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −1 0 1 1

2 1 −1 1 1

5 −2 −1 4 4

4 −1 −1 3 3

.

Tarea 4, variante 21 MRCK, pagina 2 de 4

Page 91: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 −21 2

1 1

, B =

1 −5 5

−2 0 −1−2 0 0

, C =

0 2 5 −14 0 −4 2

−1 0 0 −3

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 3 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 2 3 4

−3 −3 2 3

−6 −6 4 6

−5 −5 −1 −1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 −13 4

], A2 =

[−6 −3−4 −1

], A3 =

[6 3

−1 −4

],

A4 =

[4 2

3 1

], A5 =

[2 1

2 1

].

Tarea 4, variante 21 MRCK, pagina 3 de 4

Page 92: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 4x+ x2 + 4x3, f2 = 3+ 3x+ x

2 + 2x3, f3 = 1+ x+ x3,

f4 = −2+ 2x+ 2x2 + 4x3, f5 = 3+ 3x+ 4x2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

−1−2−1

, a2 =

3

7

2

3

, a3 =

2

3

0

1

, b1 =

3

2

−20

, b2 =

1

3

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 21 MRCK, pagina 4 de 4

Page 93: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 22 PHJL.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 −1 1 1 1

−3 1 0 −1 1

3 4 2 1 2

3 −1 2 1 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 1 4 2 1

−4 6 −4 −2 −20 2 −6 −3 −22 −3 2 1 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(3) = 2f(0)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 22 PHJL, pagina 1 de 4

Page 94: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 4

−2 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 4

−1 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

301

, b2 =

311

, b3 =

2

−11

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

2

−21

, wB =

−20

3

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −1 1 0 3

2 −2 3 1 −22 −2 2 1 3

−3 3 −3 −2 −3

.

Tarea 4, variante 22 PHJL, pagina 2 de 4

Page 95: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 2

0 1

1 1

, B =

[2 −1 −2 1

−4 2 4 −2

], C =

3 2 1 5

−5 4 0 1

3 5 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

5 −4 3 1

3 0 2 −22 −4 1 3

1 4 1 −5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−5 2

3 −7

], A2 =

[0 4

−4 −4

], A3 =

[−2 1

1 −3

],

A4 =

[−3 4

−1 −7

], A5 =

[−2 3

−1 −5

].

Tarea 4, variante 22 PHJL, pagina 3 de 4

Page 96: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −2− x+ 2x2 + 2x3, f2 = −2− 4x− x2 + 2x3, f3 = 4+ 2x− 4x2 − 4x3,

f4 = 1+ x+ 2x2 + 4x3, f5 = 1+ x+ x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

0

−13

2

, a2 =

1

−37

5

, a3 =

−53

1

−1

, b1 =

1

−11

1

, b2 =

−21

2

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 22 PHJL, pagina 4 de 4

Page 97: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 23 RAJA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 2 3 4

1 2 4 3 1

1 0 4 2 4

1 4 4 4 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 5 −4 4 −3 −24 −2 3 −3 −3

−2 −2 −1 3 5

1 −2 1 0 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) − 4f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 23 RAJA, pagina 1 de 4

Page 98: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−2 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −31 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

−11

2

, b2 =

101

, b3 =

113

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

3

−1−1

, wB =

−1−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 1 −2 −3 3

−2 2 2 −3 5

−6 −2 4 6 −6−5 1 4 0 2

.

Tarea 4, variante 23 RAJA, pagina 2 de 4

Page 99: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−4 3 −42 0 2

0 0 −2

, B =

3 2

1 1

−2 −1

, C =

−4 −3 0 4

0 0 −1 2

−2 0 4 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 3 4 3

−2 2 3 4

3 1 1 −1−5 1 2 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[0 −2

−1 −1

], A2 =

[2 −6

−4 −2

], A3 =

[3 7

2 5

],

A4 =

[4 2

−1 3

], A5 =

[1 3

1 2

].

Tarea 4, variante 23 RAJA, pagina 3 de 4

Page 100: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 2x+ x2 + x3, f2 = −1+ x+ 4x2 + 2x3, f3 = 2+ 3x+ x

3,

f4 = −1+ 2x− 2x2 + 3x3, f5 = −1+ x+ 3x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−13

5

4

, a2 =

−24

7

5

, a3 =

4

0

−22

, b1 =

1

1

1

2

, b2 =

2

1

0

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 23 RAJA, pagina 4 de 4

Page 101: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 24 RCE.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 2 2 2 1

0 1 1 1 1

1 −1 −2 −1 −2−1 3 4 3 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 1 −3 −1 1

−1 3 −4 −2 2

−4 −4 2 2 −22 2 −1 −1 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) − 4f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 24 RCE, pagina 1 de 4

Page 102: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 −21 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −32 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

210

, b3 =

−12

4

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−30

2

, wB =

2

−10

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 2 1 3 −42 2 1 3 1

0 −1 1 2 −21 −2 2 4 1

.

Tarea 4, variante 24 RCE, pagina 2 de 4

Page 103: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[4 1

3 −2

], B =

−2 −41 2

−2 −4

, C =

3 4 2

0 0 4

−2 0 0

0 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−4 1 −7 3

−1 2 −3 5

3 1 4 2

2 3 1 7

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 1

1 −3

], A2 =

[3 2

1 −5

], A3 =

[0 3

−3 −3

],

A4 =

[−1 −43 5

], A5 =

[−4 1

−5 3

].

Tarea 4, variante 24 RCE, pagina 3 de 4

Page 104: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2− x+ x2 + 3x3, f2 = 2+ x+ 3x

2 + x3, f3 = 3+ x+ 2x2 + 2x3,

f4 = 1+ x+ x2, f5 = −2− 3x− 4x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

5

7

, a2 =

1

−4−7−2

, a3 =

2

1

4

5

, b1 =

−11

1

−1

, b2 =

2

−11

4

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 24 RCE, pagina 4 de 4

Page 105: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 25 RDIDJ.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 1 1 −2 2

1 −1 4 −2 4

1 2 2 −3 1

1 1 1 −1 −1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 5 1 −4 2

−4 6 5 −5 2

2 −4 3 3 −21 −1 −4 1 0

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−3) = 2f(3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 25 RDIDJ, pagina 1 de 4

Page 106: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 1

−4 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 2

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

232

, b2 =

122

, b3 =

331

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−3−12

, wB =

−21

1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −2 −1 5 1

0 2 −3 1 3

−2 4 −2 −4 2

1 −2 1 2 −1

.

Tarea 4, variante 25 RDIDJ, pagina 2 de 4

Page 107: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[6 −6 4 2

3 −3 2 1

], B =

−1 0

1 2

1 1

, C =

−4 0 −4 −54 1 0 0

0 2 0 5

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−7 −5 −4 1

5 3 3 −42 2 1 3

3 1 2 −7

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 1

−1 4

], A2 =

[1 −1

−1 2

], A3 =

[−4 −40 −4

],

A4 =

[3 5

1 2

], A5 =

[2 4

1 1

].

Tarea 4, variante 25 RDIDJ, pagina 3 de 4

Page 108: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ 3x2 − 3x3, f2 = 2+ x+ 3x

2 − 2x3, f3 = −3− 3x+ 2x2 − 2x3,

f4 = 4− 2x+ 2x2 + 4x3, f5 = 2+ x+ 4x

2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

6

4

0

−2

, a2 =

−3−73

5

, a3 =

−1−42

3

, b1 =

−3−20

1

, b2 =

2

−11

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 25 RDIDJ, pagina 4 de 4

Page 109: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 26 SRGA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 0 −4 1

3 −1 4 4 −1−2 1 −2 −4 1

2 2 4 4 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −4 −2 −2 2

2 −3 1 −3 5

0 −5 −5 −1 −1−1 −1 −3 1 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) + 3f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 26 SRGA, pagina 1 de 4

Page 110: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 1

4 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

4 −1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

423

, b2 =

313

, b3 =

101

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

212

, wB =

1

−23

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−3 −2 0 1 2

2 −2 −1 1 2

−2 −1 2 2 3

3 −1 1 2 3

.

Tarea 4, variante 26 SRGA, pagina 2 de 4

Page 111: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 1 −2 5

4 5 0 −10 3 0 −4

, B =

[3 −1 1 2

−6 2 −2 −4

], C =

[4 −2

−1 4

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 1 1 1

1 2 1 3

3 3 2 4

1 −1 0 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 5

−3 4

], A2 =

[2 −31 −4

], A3 =

[−2 −24 4

],

A4 =

[1 −21 −2

], A5 =

[−3 3

0 6

].

Tarea 4, variante 26 SRGA, pagina 3 de 4

Page 112: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 2x+ 3x2 − 2x3, f2 = 3+ x+ 2x

2 + x3, f3 = 2+ 2x− x2 + 3x3,

f4 = 2+ x+ x2 + x3, f5 = 3+ 2x+ 2x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

2

1

−1

, a2 =

4

5

1

2

, a3 =

5

6

1

3

, b1 =

1

1

0

1

, b2 =

1

2

1

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 26 SRGA, pagina 4 de 4

Page 113: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 27 TMMA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −1 1 1 1

−1 −2 2 −3 −1−3 2 −1 2 1

−2 −1 2 0 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 0 2 4 1

2 −2 6 6 3

1 −2 4 2 2

2 −4 8 4 4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) − 4f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 27 TMMA, pagina 1 de 4

Page 114: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 1

2 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 −21 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

114

, b2 =

0

−11

, b3 =

122

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

120

, wB =

−12

1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 3 5 3 −61 0 2 1 −4

−2 6 2 2 4

−1 3 1 1 2

.

Tarea 4, variante 27 TMMA, pagina 2 de 4

Page 115: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

2 2 4

−2 0 1

2 0 0

, B =

−1 1 4 4

0 4 3 −10 0 1 1

, C =

[1 3 1 −1

−2 −6 −2 2

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−4 6 −5 −44 −3 1 1

0 −3 4 3

−4 −3 7 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 0

−2 −2

], A2 =

[−6 2

5 3

], A3 =

[−2 1

2 1

],

A4 =

[4 3

1 −2

], A5 =

[−6 1

4 3

].

Tarea 4, variante 27 TMMA, pagina 3 de 4

Page 116: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −2+ x+ 3x2 − x3, f2 = 3+ 4x− 2x2 − x3, f3 = 3− x− 4x

2 + x3,

f4 = −1+ x+ 2x2 − x3, f5 = 1+ 2x+ 2x2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−21

2

1

, a2 =

−75

1

−1

, a3 =

−32

1

0

, b1 =

−21

2

1

, b2 =

−21

4

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 27 TMMA, pagina 4 de 4

Page 117: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 28 TELD.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 −2 −1 1

2 4 1 −2 3

−1 −2 3 2 −11 2 4 0 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −6 5 −1 −1 −2−2 3 1 −1 1

4 −2 2 0 3

4 −6 −2 2 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−1) + 4f(−1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 28 TELD, pagina 1 de 4

Page 118: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −13 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 4

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

134

, b2 =

111

, b3 =

034

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−22

3

, wB =

0

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 2 −1 1 −1−3 −2 2 −2 2

2 1 1 1 −14 0 −1 1 −1

.

Tarea 4, variante 28 TELD, pagina 2 de 4

Page 119: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−4 1 −1 4

−4 1 −1 5

], B =

[−2 −34 1

], C =

0 0 0

−2 −5 −40 −1 −20 −2 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−2 −2 −2 −4−4 2 2 6

1 1 1 2

−1 2 2 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−5 −3−2 1

], A2 =

[−3 −3−3 0

], A3 =

[2 4

5 1

],

A4 =

[−1 1

2 1

], A5 =

[3 5

6 1

].

Tarea 4, variante 28 TELD, pagina 3 de 4

Page 120: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = x− x2 + 2x3, f2 = 1+ 2x+ x

2 + x3, f3 = −2+ 3x− x2 + 4x3,

f4 = 1− 2x− 4x2 + 2x3, f5 = 2+ 4x+ 3x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

−27

−5

, a2 =

3

−15

−4

, a3 =

−33

−63

, b1 =

1

1

1

−2

, b2 =

1

2

0

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 28 TELD, pagina 4 de 4

Page 121: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 29 UTAV.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 4 −1 −13 1 2 1 −51 1 3 0 −31 1 1 1 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 4 1 8 4

1 4 1 3 3

−3 −8 −2 −1 −52 4 1 −2 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

1∫−1

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 29 UTAV, pagina 1 de 4

Page 122: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −2

−1 1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 2

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

233

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−10

4

, wB =

−32

0

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 −3 5 −5 2

3 −3 −2 −4 4

−2 1 3 1 −2−1 2 −1 3 −2

.

Tarea 4, variante 29 UTAV, pagina 2 de 4

Page 123: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−1 −2 1 −22 4 −2 4

], B =

1 0

3 2

1 1

, C =

3 1 0

2 0 −30 0 3

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−5 1 3 1

4 1 2 1

−1 2 5 2

3 3 7 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−1 −7−3 4

], A2 =

[7 −1

−4 −3

], A3 =

[−3 −11 2

],

A4 =

[1 −5

−3 2

], A5 =

[−2 0

1 1

].

Tarea 4, variante 29 UTAV, pagina 3 de 4

Page 124: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ 4x+ x2 + x3, f2 = 2+ 3x+ 2x

2 − x3, f3 = 1+ 3x+ x2 + x3,

f4 = −1+ 4x+ 2x2 + 3x3, f5 = −4− x+ 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

3

2

3

, a2 =

1

4

3

5

, a3 =

2

6

4

6

, b1 =

0

1

1

2

, b2 =

2

3

1

−1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 29 UTAV, pagina 4 de 4

Page 125: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 30 VNDI.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −4 3 −3 1

2 −2 2 −3 1

1 −3 0 3 1

1 −1 −1 3 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 1 1 1 −12 −3 3 2 −44 2 2 2 −20 −4 2 1 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−3) = 2f(1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 30 VNDI, pagina 1 de 4

Page 126: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 3

−3 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 4

2 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

2

−11

, b2 =

111

, b3 =

021

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

302

, wB =

1

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−2 −3 −2 1 −13 3 3 3 1

3 4 −2 −3 1

1 1 −4 −2 0

.

Tarea 4, variante 30 VNDI, pagina 2 de 4

Page 127: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−4 3 1 2

2 4 −2 3

], B =

0 −1 5

1 0 3

0 0 −1

, C =

3 −61 −22 −4

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 1 4 −35 2 4 −42 1 0 −17 3 4 −5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 3

1 −3

], A2 =

[1 6

−4 3

], A3 =

[3 3

3 −6

],

A4 =

[3 5

1 −4

], A5 =

[−1 −42 −1

].

Tarea 4, variante 30 VNDI, pagina 3 de 4

Page 128: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −3x− x2 + 2x3, f2 = −2+ 3x+ 4x2 + x3, f3 = 1+ 2x+ 4x2 + 2x3,

f4 = −4− 4x− x2 + 3x3, f5 = −1+ 2x+ 3x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

−10

1

, a2 =

3

3

4

1

, a3 =

5

4

6

2

, b1 =

1

2

2

0

, b2 =

2

−11

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 30 VNDI, pagina 4 de 4

Page 129: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 31 VHA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 0 1 2 −41 2 1 1 4

−1 1 2 4 −1−2 1 1 1 −3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 2 2 0 −24 −1 3 1 −35 −2 2 1 −26 −3 1 1 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) − 5f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 31 VHA, pagina 1 de 4

Page 130: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −23 1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 2

4 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

301

, b2 =

311

, b3 =

2

−11

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

−31

, wB =

2

−30

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −3 1 1 3

3 −4 −3 4 0

2 −1 −4 3 −3−1 −2 5 −2 6

.

Tarea 4, variante 31 VHA, pagina 2 de 4

Page 131: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−2 1 2 3

−4 2 4 6

], B =

1 1

−1 −22 3

, C =

0 −2 −35 5 0

0 5 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 1 0 5

2 −6 2 6

1 4 −1 2

−1 3 −1 −3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−1 −10 −1

], A2 =

[1 3

1 2

], A3 =

[2 4

1 3

],

A4 =

[−6 2

4 −2

], A5 =

[−5 3

4 −1

].

Tarea 4, variante 31 VHA, pagina 3 de 4

Page 132: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −3− 4x− x2 − 4x3, f2 = 1+ 3x− 2x2 + x3, f3 = 1+ 4x− 3x

2 + x3,

f4 = x+ x2 + x3, f5 = 4− 4x− 2x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

5

−43

, a2 =

1

2

−22

, a3 =

0

1

−23

, b1 =

2

3

−21

, b2 =

2

3

−32

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 31 VHA, pagina 4 de 4

Page 133: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 32 VMJJ.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 4 0 3

1 −1 −4 1 −42 2 2 −2 1

3 3 2 3 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 −2 1 −2 3

4 1 2 2 5

4 3 1 4 2

−8 −6 −2 −8 −4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−1) = 2f(0)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 32 VMJJ, pagina 1 de 4

Page 134: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −41 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −43 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

124

, b2 =

112

, b3 =

111

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−20

3

, wB =

2

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

4 3 −1 2 3

3 0 −5 −1 −1−3 4 −1 3 4

1 3 4 3 4

.

Tarea 4, variante 32 VMJJ, pagina 2 de 4

Page 135: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

5 −1 1 3

2 −1 1 0

0 1 0 0

, B =

[−2 3

−1 1

], C =

[4 4 −2 4

−2 −2 1 −2

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 1 2 −3−3 3 4 3

−6 2 4 −60 1 1 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[5 3

−7 2

], A2 =

[3 −1

−7 4

], A3 =

[4 4

−4 0

],

A4 =

[2 1

−3 1

], A5 =

[−3 −24 −1

].

Tarea 4, variante 32 VMJJ, pagina 3 de 4

Page 136: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ 4x− 3x2 − x3, f2 = 1− x− x

2, f3 = 1+ 4x+ 2x2 + 3x3,

f4 = 1+ 2x+ x2 + 2x3, f5 = 2− 4x− 3x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

−42

, a2 =

4

2

−63

, a3 =

−60

6

−3

, b1 =

1

1

−21

, b2 =

−12

−21

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 32 VMJJ, pagina 4 de 4

Page 137: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 33 GMOA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 2 1 2 0

−4 −1 1 1 1

−1 4 1 3 2

−3 −2 1 1 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 4 −7 4 3

1 −4 −2 2 3

1 4 −4 2 1

1 0 −3 2 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

0∫−2

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 33 GMOA, pagina 1 de 4

Page 138: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 −21 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −12 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

−12

1

, b3 =

−22

1

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−21

1

, wB =

0

−21

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 2 −4 5 −3−2 1 −5 3 0

−2 1 1 2 −3−4 2 2 4 −6

.

Tarea 4, variante 33 GMOA, pagina 2 de 4

Page 139: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−5 2

2 5

], B =

[3 1 0 2

1 −1 4 1

], C =

3 −4 4

−2 −2 0

0 4 0

0 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 4 2 3

2 −1 −3 −4−6 −2 4 5

−4 −3 1 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 4

−2 −2

], A2 =

[−1 −46 −2

], A3 =

[−3 −1−4 5

],

A4 =

[4 2

4 −6

], A5 =

[2 3

−2 −1

].

Tarea 4, variante 33 GMOA, pagina 3 de 4

Page 140: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 3x+ 4x3, f2 = 2+ x+ x

2 + 2x3, f3 = −1− 2x+ x2 + 4x3,

f4 = 2+ x+ x2 + x3, f5 = 3+ 2x+ x

2 + 4x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

2

−1−1

, a2 =

1

4

4

−5

, a3 =

2

6

5

−7

, b1 =

−10

2

−1

, b2 =

2

3

1

−3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 33 GMOA, pagina 4 de 4

Page 141: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 34 VALA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −3 1 1 1

−3 4 −1 −4 4

3 −4 2 4 −11 2 1 2 0

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 0 −7 4 −11 −3 3 −2 2

2 −6 6 −4 4

1 3 4 −2 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(1) + 4f(1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 34 VALA, pagina 1 de 4

Page 142: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 1

3 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −34 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

120

, b2 =

121

, b3 =

1

1

−1

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

0

−4

, wB =

−21

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 1 1 −4 0

−2 3 −3 −2 −23 −2 4 −2 2

2 4 2 4 1

.

Tarea 4, variante 34 VALA, pagina 2 de 4

Page 143: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

6 5

−4 −31 1

, B =

−1 4 4 −4−2 5 −4 0

2 1 0 0

, C =

[4 4

−3 −2

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 2 1 2

4 0 3 −2−3 2 −2 4

2 4 2 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−5 −12 3

], A2 =

[3 5

1 −4

], A3 =

[5 −3

−4 −1

],

A4 =

[−7 −13 4

], A5 =

[−2 −4−1 3

].

Tarea 4, variante 34 VALA, pagina 3 de 4

Page 144: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 2x− 3x2 − 4x3, f2 = 4+ 4x+ x

2 − 2x3, f3 = 2+ 3x+ 2x2 + x3,

f4 = 3+ 3x+ x2 − x3, f5 = −4− 4x− 4x2 − 4x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

2

4

1

, a2 =

2

4

4

−6

, a3 =

5

4

7

0

, b1 =

1

0

1

2

, b2 =

1

2

2

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 34 VALA, pagina 4 de 4

Page 145: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 35 ZPJ.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 −1 2 1

−2 1 −2 −1 2

2 −1 3 2 −13 0 1 3 −1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 6 −6 −4 2 −42 −3 4 1 3

4 −3 −8 1 −73 −3 −2 1 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(0) = 2f(−3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 35 ZPJ, pagina 1 de 4

Page 146: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 4

−1 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 2

−3 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

233

, b3 =

223

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

−21

, wB =

2

1

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

5 1 3 4 −16 −6 4 6 −22 4 1 1 0

3 −3 2 3 −1

.

Tarea 4, variante 35 ZPJ, pagina 2 de 4

Page 147: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 3 −2 0

2 5 3 −3

], B =

2 1

6 3

6 3

, C =

[3 −53 −1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 5 0 −13 3 1 1

5 1 2 3

2 −2 1 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 4

3 −1

], A2 =

[6 −4

−1 3

], A3 =

[6 2

5 3

],

A4 =

[2 1

2 1

], A5 =

[2 −2

−1 1

].

Tarea 4, variante 35 ZPJ, pagina 3 de 4

Page 148: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ x2 + x3, f2 = 1+ 2x+ 2x

2 + x3, f3 = −1+ 3x− x2 + 3x3,

f4 = 3+ x2 + 2x3, f5 = 3− 3x− 3x

2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

−45

, a2 =

2

2

−46

, a3 =

2

1

−34

, b1 =

1

1

−23

, b2 =

−11

−12

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 35 ZPJ, pagina 4 de 4

Page 149: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 36 BRMF.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −3 1 3 2

1 −4 2 −1 −32 −2 2 1 1

1 2 0 2 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 −4 −2 −2 −41 2 1 1 2

−2 −4 1 1 3

1 2 −2 −2 −5

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(2) = 2f(1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(2) = 0.

Tarea 4, variante 36 BRMF, pagina 1 de 4

Page 150: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−3 −1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 4

1 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

122

, b2 =

−23

1

, b3 =

−12

1

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

1

−2−1

, wB =

0

1

−3

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−3 −2 1 −2 1

−1 2 3 1 −42 1 1 1 3

4 0 −4 1 3

.

Tarea 4, variante 36 BRMF, pagina 2 de 4

Page 151: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[2 4 −6 −61 2 −3 −3

], B =

[−5 4

5 −2

], C =

−5 −1 3 1

3 5 0 −4−5 0 0 −2

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 2 5 2

1 2 3 −22 4 6 −41 0 2 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−6 4

−2 4

], A2 =

[3 −21 −2

], A3 =

[−1 2

1 −2

],

A4 =

[6 −33 −6

], A5 =

[−1 3

2 −4

].

Tarea 4, variante 36 BRMF, pagina 3 de 4

Page 152: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −2− 2x− 4x2 + 2x3, f2 = −1− 3x− 4x2 − 2x3, f3 = 2+ x+ 3x2 + x3,

f4 = −1+ 2x+ x2 + x3, f5 = 1+ x+ 2x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−4−26

2

, a2 =

5

4

−35

, a3 =

4

3

−33

, b1 =

2

1

−3−1

, b2 =

3

2

−22

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 36 BRMF, pagina 4 de 4

Page 153: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 37 RMIA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −1 −2 2 2

0 −2 −1 1 1

−2 −3 −1 −4 −31 4 3 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 −1 −3 0 −1

−1 −1 5 −1 2

3 −2 2 −1 1

−6 4 −4 2 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) + 2f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(1) = 0.

Tarea 4, variante 37 RMIA, pagina 1 de 4

Page 154: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 3

2 −3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 4

3 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

134

, b2 =

111

, b3 =

034

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

310

, wB =

2

−3−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−2 4 −2 2 4

1 −4 4 1 1

−1 2 −1 1 2

0 −2 3 2 3

.

Tarea 4, variante 37 RMIA, pagina 2 de 4

Page 155: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 −13 2

1 1

, B =

[4 −45 −1

], C =

−1 −3 −5 −51 −2 5 0

0 −2 −1 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

6 2 −6 −43 1 −3 −24 1 −3 2

−5 −1 3 −6

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 −7

−3 −1

], A2 =

[2 −5

−3 1

], A3 =

[4 −13 −7

],

A4 =

[−1 5

4 −3

], A5 =

[1 0

1 −2

].

Tarea 4, variante 37 RMIA, pagina 3 de 4

Page 156: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ x+ 2x2 + 4x3, f2 = 2+ 3x+ x

2 + 3x3, f3 = 1+ 4x+ x2 + x3,

f4 = 2+ 4x+ x2 + 3x3, f5 = −1+ 2x− 3x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

−2−22

, a2 =

2

1

2

2

, a3 =

6

1

3

5

, b1 =

0

2

3

1

, b2 =

2

2

3

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 37 RMIA, pagina 4 de 4

Page 157: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 38 MRHA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 1 1 2 −34 2 4 1 1

−1 −3 −4 −4 2

3 1 2 0 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −3 0 4 3

1 5 2 2 −5−2 −2 −2 −6 2

1 1 1 3 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(−3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 38 MRHA, pagina 1 de 4

Page 158: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −33 1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −1

−3 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

113

, b2 =

0

1

−1

, b3 =

114

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

0

−12

, wB =

−12

2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 4 2 −4 1

2 1 0 −2 1

3 1 1 −4 2

2 −3 −3 4 −1

.

Tarea 4, variante 38 MRHA, pagina 2 de 4

Page 159: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[3 −3 2 4

2 4 1 3

], B =

−1 −3 −41 −5 0

0 0 0

2 0 0

, C =

4 1 −22 0 −30 0 −4

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 1 −1 3

1 2 1 3

1 3 3 3

1 4 5 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 −7

−1 −4

], A2 =

[2 −13 1

], A3 =

[−1 1

−1 0

],

A4 =

[4 −53 −1

], A5 =

[5 −37 2

].

Tarea 4, variante 38 MRHA, pagina 3 de 4

Page 160: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 4x− 3x2 + 2x3, f2 = 3+ x+ 2x

2 − 3x3, f3 = 3x+ 2x2 − x3,

f4 = 3+ x+ x2 − x3, f5 = 4+ x+ x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

6

4

3

3

, a2 =

7

5

3

4

, a3 =

−7−5−3−4

, b1 =

4

2

3

1

, b2 =

2

1

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 38 MRHA, pagina 4 de 4

Page 161: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 39 AVMA.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 2 −1 1 −31 3 −1 1 −10 4 −1 2 −33 1 1 1 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 4 −2 −2 −6−3 −6 −5 −3 3

1 4 2 1 −32 2 3 2 0

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(0) = 2f(3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 39 AVMA, pagina 1 de 4

Page 162: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 1

−4 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −11 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

0

2

−1

, wB =

−20

1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−2 3 −2 2 1

−4 6 −4 4 2

−6 3 −5 3 2

−4 0 −3 1 1

.

Tarea 4, variante 39 AVMA, pagina 2 de 4

Page 163: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

6 3

2 1

4 2

, B =

0 1 −10 0 0

5 −3 0

4 0 0

, C =

3 2 −30 −5 5

0 0 3

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 3 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 −6 −6 6

2 −3 −3 3

3 2 −1 4

1 5 2 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−3 4

7 1

], A2 =

[4 1

−3 5

], A3 =

[−1 3

4 2

],

A4 =

[1 2

1 3

], A5 =

[5 1

−4 6

].

Tarea 4, variante 39 AVMA, pagina 3 de 4

Page 164: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 4x− 4x2 − x3, f2 = 4− x+ 4x

2 + x3, f3 = 4+ 2x2 − 2x3,

f4 = 3− x+ 3x2 + x3, f5 = 2− x+ 3x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−15

−15

, a2 =

1

−51

−5

, a3 =

−27

−36

, b1 =

1

1

3

3

, b2 =

1

0

3

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 39 AVMA, pagina 4 de 4

Page 165: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 40 MCCO.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 2 0 1 1

−3 3 1 1 1

−4 2 −3 −3 −24 −1 4 3 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 4 −4 1 2

3 3 1 1 3

−3 −2 −6 −1 −46 6 2 2 6

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) + 2f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 40 MCCO, pagina 1 de 4

Page 166: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−2 −1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −21 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

344

, b2 =

343

, b3 =

233

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

231

, wB =

−1−13

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −3 −1 −2 0

1 1 2 2 −41 4 1 1 −2

−1 −3 3 4 −4

.

Tarea 4, variante 40 MCCO, pagina 2 de 4

Page 167: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 −25 4

4 3

, B =

−2 2 −30 −1 0

4 0 0

, C =

[6 4 −2 −2

−3 −2 1 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 3 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 0 1 2

−4 −2 −2 −42 1 1 2

1 1 2 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 1

−2 5

], A2 =

[1 2

1 0

], A3 =

[2 5

3 −1

],

A4 =

[3 5

2 1

], A5 =

[−4 −31 −5

].

Tarea 4, variante 40 MCCO, pagina 3 de 4

Page 168: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− x− 2x2 − 2x3, f2 = −2+ x+ x2 + 3x3, f3 = −1+ x2 + x3,

f4 = −3+ x+ x2 + 4x3, f5 = −3− x− 4x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−3−5−1−3

, a2 =

−40

2

1

, a3 =

−7−13

1

, b1 =

−3−11

0

, b2 =

−14

3

3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 40 MCCO, pagina 4 de 4

Page 169: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 41.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 0 −1 2

3 1 2 −1 3

2 1 1 2 2

2 3 1 −4 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 3 3 −3 5

−1 −1 5 −3 −1−2 4 7 −6 7

−1 1 4 −3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(3) = 2f(2)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 41, pagina 1 de 4

Page 170: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −2

−1 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 1

3 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

120

, b2 =

121

, b3 =

1

1

−1

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

121

, wB =

−23

1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 −1 −4 0 −31 −3 2 4 1

−1 2 1 −2 1

−2 4 2 −4 2

.

Tarea 4, variante 41, pagina 2 de 4

Page 171: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 −1 1

0 0 0

0 0 −10 4 0

, B =

−2 0 0

0 0 3

0 −5 0

, C =

[2 1 2 1

1 2 5 4

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 3 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 4 2 1

4 5 −1 −1−2 −3 −5 −31 1 −3 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−3 −2−2 1

], A2 =

[−2 4

−4 −2

], A3 =

[1 −22 1

],

A4 =

[5 6

2 −3

], A5 =

[2 −23 1

].

Tarea 4, variante 41, pagina 3 de 4

Page 172: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ x3, f2 = 3+ x+ 2x

2 + 2x3, f3 = −1− 3x+ 2x2 − 2x3,

f4 = 3+ x+ 4x2 + 2x3, f5 = 3+ x+ x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

6

1

4

3

, a2 =

3

−13

1

, a3 =

3

2

1

2

, b1 =

0

−32

−1

, b2 =

2

1

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 41, pagina 4 de 4

Page 173: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 42.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 4 1 1 4

1 −3 1 1 1

−2 −4 −3 −4 −31 3 1 2 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 1 0 2

4 6 3 3 5

2 4 2 3 3

−2 −6 −3 −6 −4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 42, pagina 1 de 4

Page 174: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −24 −1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −13 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

344

, b2 =

343

, b3 =

233

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

013

, wB =

2

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 2 0 1 1

−4 4 4 1 3

−1 3 2 1 2

3 2 3 2 −1

.

Tarea 4, variante 42, pagina 2 de 4

Page 175: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−3 6

1 −22 −4

, B =

[2 4 2 3

0 1 3 1

], C =

5 4 −30 0 3

0 0 0

2 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−4 −2 −4 2

1 1 2 −12 2 4 −23 2 4 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 5

−7 3

], A2 =

[−4 1

3 5

], A3 =

[−2 −13 1

],

A4 =

[−4 0

4 4

], A5 =

[1 2

−3 1

].

Tarea 4, variante 42, pagina 3 de 4

Page 176: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x− x3, f2 = 2+ 2x+ x

2 − x3, f3 = 2+ 3x+ 2x2 − x3,

f4 = 2+ x+ 4x2 + 3x3, f5 = −1+ 4x+ x2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

0

−64

2

, a2 =

6

6

5

4

, a3 =

4

3

4

3

, b1 =

0

−32

1

, b2 =

1

−23

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 42, pagina 4 de 4

Page 177: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 43.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 1 1 2 4

−3 −1 0 1 2

2 −2 1 1 1

−1 −3 1 2 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 2 −4 −4 6

−2 1 −2 −2 3

0 2 1 2 5

2 1 3 4 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) + 5f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(2) = 0.

Tarea 4, variante 43, pagina 1 de 4

Page 178: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −24 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −24 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

343

, b2 =

334

, b3 =

102

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

0

2

−1

, wB =

−10

2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

4 −3 3 −2 4

−3 1 −2 5 −31 −2 1 3 1

5 −5 4 1 5

.

Tarea 4, variante 43, pagina 2 de 4

Page 179: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

0 0 0

3 4 −10 5 1

0 0 3

, B =

[4 2

4 −2

], C =

−2 1

4 −2−2 1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 1 0 3

−2 −4 −2 −41 2 1 2

4 1 1 −1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[5 3

7 2

], A2 =

[1 −35 4

], A3 =

[2 1

3 1

],

A4 =

[3 0

6 3

], A5 =

[3 2

4 1

].

Tarea 4, variante 43, pagina 3 de 4

Page 180: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2− 3x+ x2 + x3, f2 = 1− 2x+ x

2 + x3, f3 = 3− 2x− x3,

f4 = 3+ x− 2x2 − 4x3, f5 = −1+ 4x+ 4x2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

5

5

−2−7

, a2 =

−11

2

3

, a3 =

3

2

−2−5

, b1 =

1

−1−2−3

, b2 =

2

4

1

−1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 43, pagina 4 de 4

Page 181: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 44.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 1 −1 1

0 −4 2 −2 1

1 −1 3 −3 2

1 2 2 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 4 −8 2 −21 −2 0 1 −12 2 −4 1 −1

−4 2 4 −3 3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

2∫−2

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 44, pagina 1 de 4

Page 182: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −1

−2 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −12 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

231

, wB =

2

3

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −4 3 3 −33 −1 4 3 1

3 −4 4 4 0

−2 1 −3 −2 2

.

Tarea 4, variante 44, pagina 2 de 4

Page 183: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[1 −3 2 −41 1 3 −1

], B =

−6 −32 1

2 1

, C =

0 0 0

5 5 5

4 −4 0

0 4 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 −1 −2 −2−1 2 3 2

−2 1 1 0

−3 3 4 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[5 −1

−4 −2

], A2 =

[2 −1

−1 −2

], A3 =

[−5 3

2 6

],

A4 =

[−1 −34 −6

], A5 =

[−3 2

1 4

].

Tarea 4, variante 44, pagina 3 de 4

Page 184: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ x2 + x3, f2 = 3+ 2x+ 4x

2, f3 = 2− 2x+ 3x2 − 4x3,

f4 = 3+ 3x+ 4x2 + x3, f5 = −4+ 3x− 2x2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

−23

1

, a2 =

2

0

1

−1

, a3 =

5

−34

2

, b1 =

2

0

1

−1

, b2 =

2

1

1

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 44, pagina 4 de 4

Page 185: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 45.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 3 −1 4 −31 0 −1 1 −3

−2 −2 −2 −2 −21 2 −1 2 −1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −6 −3 −5 −2 −36 −3 4 1 3

4 0 3 1 2

2 3 2 1 1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) + 5f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 45, pagina 1 de 4

Page 186: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −4

−3 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −42 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

1

0

−3

, b2 =

111

, b3 =

112

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

014

, wB =

1

−13

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 1 4 3 −41 1 3 2 1

2 2 6 4 2

3 1 2 1 6

.

Tarea 4, variante 45, pagina 2 de 4

Page 187: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−5 −3 −2−2 4 0

5 0 0

, B =

2 3 1

−2 0 0

0 0 0

0 3 0

, C =

2 −1−2 1

2 −1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 3 5 −21 −3 2 3

2 −6 4 6

−1 −6 −3 5

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 −3−4 −5

], A2 =

[−2 −10 1

], A3 =

[−1 1

3 5

],

A4 =

[−2 1

4 7

], A5 =

[4 4

4 4

].

Tarea 4, variante 45, pagina 3 de 4

Page 188: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3− x+ 2x2 + 2x3, f2 = 3+ 2x

2 + x3, f3 = 1− x+ x2 + x3,

f4 = −1+ x− 4x2 + 2x3, f5 = 3− 2x+ 3x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

1

−32

, a2 =

5

−33

0

, a3 =

2

3

−63

, b1 =

4

−10

1

, b2 =

1

1

−21

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 45, pagina 4 de 4

Page 189: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 46.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 1 −1 1

3 2 3 −2 2

−4 −3 −4 3 −3−2 1 4 −3 0

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 1 4 2 2

−2 1 −4 1 −4−6 3 −4 4 −66 −3 −4 −5 0

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) + 5f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 46, pagina 1 de 4

Page 190: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 4

2 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −21 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

2

−11

, b2 =

111

, b3 =

021

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−13

0

, wB =

−13

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 1 3 −4 1

−3 3 4 −4 2

2 −3 −1 2 −1−1 2 2 −3 1

.

Tarea 4, variante 46, pagina 2 de 4

Page 191: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 5 2 −33 −4 4 0

2 −5 0 0

, B =

5 1 −5−1 1 0

0 2 0

, C =

−2 −23 2

4 3

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 1 5 −32 2 6 6

1 1 3 3

1 1 4 0

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 −34 −5

], A2 =

[3 4

−1 −2

], A3 =

[1 −23 −4

],

A4 =

[−1 0

−1 2

], A5 =

[−1 −54 −3

].

Tarea 4, variante 46, pagina 3 de 4

Page 192: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 4x+ 2x2 − 3x3, f2 = 4x+ 3x

2 − 4x3, f3 = 1+ 4x+ x2 − 3x3,

f4 = 1+ 3x+ 2x2 − 2x3, f5 = 1− x− 2x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−2−2−1−1

, a2 =

5

4

−15

, a3 =

7

6

0

6

, b1 =

3

2

−24

, b2 =

1

1

0

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 46, pagina 4 de 4

Page 193: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 47.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 4 1 −1 −1

−1 1 1 1 1

−1 3 1 −2 0

1 1 −1 −4 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 −4 −1 −4 1

1 −1 −2 −2 2

2 −2 −4 −4 4

−1 −2 3 0 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) − 3f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(3) = 0.

Tarea 4, variante 47, pagina 1 de 4

Page 194: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−2 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 3

−2 −4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

114

, b2 =

101

, b3 =

113

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

112

, wB =

0

2

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 −2 1 4 2

6 −2 2 −6 −43 −1 1 −3 −25 −3 2 1 0

.

Tarea 4, variante 47, pagina 2 de 4

Page 195: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 −3 4 5

0 −3 2 3

0 0 3 −1

, B =

[−3 5

−3 3

], C =

[−2 2 6 6

−1 1 3 3

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 −1 3 4

1 −4 1 1

2 −5 4 5

0 3 2 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−3 7

1 5

], A2 =

[1 −11 1

], A3 =

[4 −35 6

],

A4 =

[0 −1

−1 −2

], A5 =

[−1 −1−3 −5

].

Tarea 4, variante 47, pagina 3 de 4

Page 196: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− 2x+ 3x3, f2 = −2+ 4x− 3x2 − 2x3, f3 = 1− 2x+ 2x

2 − 2x3,

f4 = 1− 2x+ x2 + x3, f5 = 1− 2x+ 2x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−7−51

−2

, a2 =

0

−32

3

, a3 =

−1−53

4

, b1 =

−1−21

1

, b2 =

0

−21

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 47, pagina 4 de 4

Page 197: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 48.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 −3 2 3 −23 2 −3 −2 1

2 1 4 3 −12 1 −4 −1 0

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 2 −2 1

1 4 1 −2 1

−1 2 −3 2 −1−2 −2 −4 4 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) − 3f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 48, pagina 1 de 4

Page 198: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[2 1

−4 −3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 −13 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

423

, b2 =

111

, b3 =

122

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

2

−10

, wB =

−12

0

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 1 1 2 2

−1 −1 1 1 3

3 2 0 1 −1−4 1 2 3 −1

.

Tarea 4, variante 48, pagina 2 de 4

Page 199: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−3 0 4 −4−4 2 0 4

0 −1 0 0

, B =

[−4 −45 4

], C =

[2 2 2 −21 1 1 −1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 −6 −5 −31 −4 1 3

2 1 3 3

1 5 2 0

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 1

2 0

], A2 =

[4 −22 6

], A3 =

[2 1

3 1

],

A4 =

[3 4

7 −1

], A5 =

[−4 3

−1 −7

].

Tarea 4, variante 48, pagina 3 de 4

Page 200: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ 2x+ x2 + x3, f2 = 4+ x+ x

2 + 2x3, f3 = 2+ 3x+ x2 + x3,

f4 = −4+ 2x− 2x2 − 2x3, f5 = 2+ 4x+ 4x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

6

5

2

, a2 =

−2−4−3−1

, a3 =

2

4

3

1

, b1 =

1

2

2

1

, b2 =

1

1

2

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 48, pagina 4 de 4

Page 201: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 49.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 0 2 4 1

1 1 −2 1 3

2 1 −3 2 3

1 1 1 4 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 3 −4 −3 4

0 4 −5 −7 1

1 −1 1 4 3

−2 −2 3 −1 −7

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(1) = 2f(−3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 49, pagina 1 de 4

Page 202: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 −24 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[2 −3

−1 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

214

, b2 =

112

, b3 =

011

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

102

, wB =

0

1

−4

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−5 1 2 4 2

−3 1 0 3 2

−1 1 −2 2 2

1 1 −4 1 2

.

Tarea 4, variante 49, pagina 2 de 4

Page 203: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

0 0 0

2 5 0

0 1 3

0 0 −4

, B =

−2 −4−2 −41 2

, C =

[3 0 3 2

1 −2 −4 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−5 3 −1 −5−3 1 0 −12 −2 1 4

−1 −1 1 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−4 −4−4 0

], A2 =

[7 −32 5

], A3 =

[4 2

3 1

],

A4 =

[3 1

2 1

], A5 =

[1 3

2 −1

].

Tarea 4, variante 49, pagina 3 de 4

Page 204: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x+ x2 + x3, f2 = −2+ 2x+ 4x2 − 4x3, f3 = 1− 3x− 2x

3,

f4 = 1+ 2x+ x2 + 2x3, f5 = −2− x− 4x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−56

1

4

, a2 =

1

−2−10

, a3 =

−45

1

3

, b1 =

−34

1

2

, b2 =

−24

2

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 49, pagina 4 de 4

Page 205: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 50.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 1 −4 2 2

−3 0 −1 2 1

−1 1 −4 3 3

−2 1 −3 2 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 3 1 3 −3−3 1 1 −1 1

−2 2 1 1 −1−1 −1 0 −2 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) − 2f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 50, pagina 1 de 4

Page 206: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −32 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−3 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

223

, b2 =

−10

1

, b3 =

112

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

311

, wB =

1

0

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 3 3 3 1

1 −4 4 −1 1

−2 4 −4 −2 −11 3 3 0 1

.

Tarea 4, variante 50, pagina 2 de 4

Page 207: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 −5 2

0 0 0

0 5 −20 0 −4

, B =

1 −2−3 6

3 −6

, C =

[−5 3

−2 3

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−3 −2 3 4

−1 −4 1 2

−1 1 1 1

2 −2 −2 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 3

1 2

], A2 =

[2 4

1 3

], A3 =

[−4 −21 −3

],

A4 =

[4 4

0 4

], A5 =

[1 −5

−3 −2

].

Tarea 4, variante 50, pagina 3 de 4

Page 208: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −4x+ 5x2 + x3, f2 = 4+ x+ 5x2 + 2x3, f3 = −1+ x− 3x2 − x3,

f4 = −1− x+ 4x2 + 4x3, f5 = 2+ x+ 2x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−51

2

5

, a2 =

3

5

3

4

, a3 =

1

3

2

3

, b1 =

−3−10

1

, b2 =

1

1

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 50, pagina 4 de 4

Page 209: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 51.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 1 3 −2 −1

−1 1 0 −2 3

−4 1 −1 1 4

−4 1 1 4 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 0 2 −4 3 2

2 −2 −2 2 1

−2 4 −2 1 1

4 −4 −4 4 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

0∫−1

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 51, pagina 1 de 4

Page 210: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 3

−1 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 2

−2 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

122

, b2 =

212

, b3 =

201

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

3

−11

, wB =

0

2

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

5 0 −1 −1 3

2 −2 −3 3 1

3 2 2 −4 2

4 −4 −6 6 2

.

Tarea 4, variante 51, pagina 2 de 4

Page 211: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

2 0 −3

−2 −3 0

0 −4 0

0 0 0

, B =

0 3 −55 0 −15 0 0

, C =

−3 −6−2 −41 2

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 −2 −4 −21 −4 1 2

1 0 3 2

1 −2 2 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 −2

−2 0

], A2 =

[−2 −11 1

], A3 =

[6 5

−3 −4

],

A4 =

[−6 −13 2

], A5 =

[6 −5

−3 1

].

Tarea 4, variante 51, pagina 3 de 4

Page 212: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ x+ x2 + 2x3, f2 = −2+ 4x− 3x2 + 2x3, f3 = 2− 2x+ 2x

2 + 3x3,

f4 = 2− 2x+ 2x2 − 4x3, f5 = −2x+ x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

5

1

1

, a2 =

5

6

0

2

, a3 =

4

4

−44

, b1 =

3

4

2

0

, b2 =

3

4

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 51, pagina 4 de 4

Page 213: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 52.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 −1 1 1 1

3 1 3 1 1

2 0 −4 2 1

4 1 −3 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 1 4 4

1 3 1 4 5

3 3 1 4 3

−4 −3 −1 −4 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

2∫0

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′′(2) = 0.

Tarea 4, variante 52, pagina 1 de 4

Page 214: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 −24 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 −34 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

121

, b2 =

140

, b3 =

131

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−12

−3

, wB =

−12

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 1 1 −2 2

4 3 2 1 −12 1 1 −1 3

4 2 1 3 −3

.

Tarea 4, variante 52, pagina 2 de 4

Page 215: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

2 3 2 2

0 5 5 −30 5 0 5

, B =

[2 −24 2

], C =

3 5

−2 −31 2

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 3 5 −13 0 4 2

−2 3 −3 −5−1 −3 −1 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 1

2 2

], A2 =

[−2 −1−4 −3

], A3 =

[−2 4

−4 2

],

A4 =

[1 −32 −2

], A5 =

[1 2

2 3

].

Tarea 4, variante 52, pagina 3 de 4

Page 216: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −1+ 3x− x2 − 4x3, f2 = 4+ 4x+ 3x2 − x3, f3 = 1+ 2x+ x

2 − x3,

f4 = −2− x− 2x2 − x3, f5 = 1+ x+ x2.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

3

0

−2

, a2 =

−6−44

2

, a3 =

5

5

−2−3

, b1 =

1

4

2

−3

, b2 =

2

4

1

−3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 52, pagina 4 de 4

Page 217: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 53.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 −1 3 2

2 1 0 3 −1−1 1 2 2 −33 1 1 3 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 2 2 4 1

−2 1 −2 −4 1

0 −5 −2 −4 −33 −4 2 4 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−2) = 2f(−1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 53, pagina 1 de 4

Page 218: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −4

−1 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −42 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

1

0

−1

, b2 =

111

, b3 =

112

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

322

, wB =

−32

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 2 −5 −3 2

−4 4 −6 −4 −4−1 0 2 1 −42 −2 3 2 2

.

Tarea 4, variante 53, pagina 2 de 4

Page 219: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−6 −3−4 −22 1

, B =

2 2 3

−5 0 −1−2 0 0

0 0 0

, C =

[2 1

−1 −5

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 −4 1 2

−4 2 2 −31 2 −3 1

−5 0 5 −4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 −1−3 −6

], A2 =

[4 2

−2 −4

], A3 =

[6 3

2 4

],

A4 =

[2 1

1 2

], A5 =

[−2 −12 4

].

Tarea 4, variante 53, pagina 3 de 4

Page 220: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −2+ x+ x2 + x3, f2 = 4+ x− 3x3, f3 = −3− x− x2 + 4x3,

f4 = 3− 2x− x2 − 3x3, f5 = −3+ x+ x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−1−35

3

, a2 =

−2−44

2

, a3 =

−2−57

4

, b1 =

−1−22

1

, b2 =

2

2

0

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 53, pagina 4 de 4

Page 221: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 54.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 2 2 3 1

1 −2 2 −1 −31 2 0 2 2

1 −2 1 1 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 2 1 −1 −4

−4 −8 −2 4 8

2 4 1 −2 −46 4 2 −2 −8

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) + 2f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 54, pagina 1 de 4

Page 222: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 2

−3 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 3

4 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

233

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

013

, wB =

1

−20

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 1 3 4 0

3 −4 −4 3 −12 4 −1 2 −11 −3 4 2 1

.

Tarea 4, variante 54, pagina 2 de 4

Page 223: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

3 −3 5 5

−5 5 0 −35 0 0 1

, B =

−1 0

4 1

3 1

, C =

[6 2 6 2

3 1 3 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 −4 4 6

1 6 3 −11 −2 2 3

2 4 5 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[3 −4

−6 1

], A2 =

[−1 2

2 0

], A3 =

[1 4

−2 3

],

A4 =

[2 6

−4 5

], A5 =

[1 2

−2 2

].

Tarea 4, variante 54, pagina 3 de 4

Page 224: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 2x+ x2 + x3, f2 = −3+ 2x2 − 2x3, f3 = 1+ x+ 3x

2 − 2x3,

f4 = 2+ 2x+ x2 + x3, f5 = −1+ 3x+ x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

7

5

−13

, a2 =

4

2

−22

, a3 =

5

4

0

2

, b1 =

1

2

2

0

, b2 =

4

3

−12

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 54, pagina 4 de 4

Page 225: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 55.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 1 1 3 −13 1 1 0 −21 1 2 −1 2

1 1 2 2 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 1 3 −1 −2

−4 −1 −5 3 4

−4 −1 −2 0 1

4 1 4 −2 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−1) = 2f(3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 55, pagina 1 de 4

Page 226: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 2

3 −2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 1

2 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

031

, wB =

1

−20

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

5 −4 1 4 −11 −2 4 1 −14 −2 −3 3 0

6 −6 5 5 −2

.

Tarea 4, variante 55, pagina 2 de 4

Page 227: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−5 0 4

0 −2 −30 −1 0

, B =

1 1

2 1

−2 −2

, C =

[2 2 −2 −6

−1 −1 1 3

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 4 3 4

1 0 1 2

1 4 2 2

3 4 4 6

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 3

1 1

], A2 =

[3 4

2 1

], A3 =

[0 −22 −2

],

A4 =

[2 5

−1 3

], A5 =

[4 2

6 −2

].

Tarea 4, variante 55, pagina 3 de 4

Page 228: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1− x− x2, f2 = −1+ 2x+ 4x2 + x3, f3 = 1+ 3x+ 3x

2 − 4x3,

f4 = 2+ 2x+ 3x2 − 3x3, f5 = 3+ 2x+ 3x

2 − 4x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

2

−31

, a2 =

2

3

−53

, a3 =

3

3

−66

, b1 =

0

1

−1−1

, b2 =

1

1

−21

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 55, pagina 4 de 4

Page 229: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 56.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 −2 −1 1 0

3 2 2 2 4

1 2 1 2 4

−1 2 −1 −4 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 1 1 −2 −2−2 4 5 −4 1

0 3 4 −2 3

4 −2 −2 4 4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) − 3f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 56, pagina 1 de 4

Page 230: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −22 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 2

−3 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

2

−11

, b2 =

113

, b3 =

012

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−31

−2

, wB =

−11

−3

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 1 2 2 1

2 2 3 3 1

1 2 4 3 1

3 −1 −1 −2 −1

.

Tarea 4, variante 56, pagina 2 de 4

Page 231: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

0 0 0

−5 3 −1−4 0 4

0 0 4

, B =

[5 −2 3 4

2 4 1 1

], C =

−4 1 4

0 2 −10 0 5

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 0 2 4

2 1 3 1

−3 −2 −4 2

−1 −1 −1 3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 −11 −2

], A2 =

[1 2

3 4

], A3 =

[5 −23 −4

],

A4 =

[2 −11 −2

], A5 =

[1 −3

−2 −6

].

Tarea 4, variante 56, pagina 3 de 4

Page 232: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 4x− 2x2 + 2x3, f2 = 3+ x+ 4x

2 + x3, f3 = −3− 4x+ 2x2 + 3x3,

f4 = 3+ x+ 4x2, f5 = 2+ x+ 2x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

3

3

3

, a2 =

0

3

2

4

, a3 =

2

−3−1−5

, b1 =

4

3

4

2

, b2 =

1

2

2

2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 56, pagina 4 de 4

Page 233: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 57.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 4 1 0

2 1 4 −2 1

3 2 4 −4 2

2 2 4 −1 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 4 0 3 2

−2 −5 −4 −4 1

1 7 −4 5 7

1 1 4 1 −3

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(1) − 5f(1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 57, pagina 1 de 4

Page 234: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −4

−3 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 3

2 −1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

124

, b2 =

112

, b3 =

111

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

221

, wB =

−12

0

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 3 2 2 1

2 0 −6 −5 1

3 3 −4 −3 2

−2 −6 −4 −4 −2

.

Tarea 4, variante 57, pagina 2 de 4

Page 235: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

0 −21 1

1 2

, B =

[−3 5

−1 3

], C =

3 −4 3 3

−3 0 −2 0

0 0 2 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

2 −3 5 4

2 −1 3 2

2 −2 4 3

0 −1 1 1

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 −2

−1 1

], A2 =

[6 2

6 4

], A3 =

[1 1

2 1

],

A4 =

[4 0

2 2

], A5 =

[1 3

5 2

].

Tarea 4, variante 57, pagina 3 de 4

Page 236: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 4x+ 4x3, f2 = −4+ 5x+ 4x2 + x3, f3 = 3+ 5x+ x

2 + 4x3,

f4 = −2− 5x− 4x2 − x3, f5 = 1+ 2x+ x2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

5

3

6

−1

, a2 =

3

2

4

0

, a3 =

−3−1−23

, b1 =

1

1

2

1

, b2 =

−11

2

4

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 57, pagina 4 de 4

Page 237: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 58.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 3 −2 1 −32 −2 2 1 3

1 2 1 3 3

−1 0 1 −1 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −2 2 1 3

3 −1 1 1 4

−1 3 −3 −1 −22 2 −2 0 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) :

2∫−1

f(x)dx = 0}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 58, pagina 1 de 4

Page 238: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 1

−3 −1

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 4

−2 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

2

1

−1

, b2 =

012

, b3 =

111

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−2−12

, wB =

1

2

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

1 1 4 4 1

1 0 3 −3 2

2 1 −1 −2 4

1 1 −4 1 2

.

Tarea 4, variante 58, pagina 2 de 4

Page 239: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−5 −3 −1 −31 2 0 1

0 2 0 −4

, B =

[−2 2 2 −4−1 1 1 −2

], C =

4 −4 2

0 −3 2

0 3 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

5 3 3 −24 2 −2 −22 1 −1 −1

−1 −1 −5 0

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 1

2 3

], A2 =

[2 −1

−3 −4

], A3 =

[−2 1

1 2

],

A4 =

[4 −20 −2

], A5 =

[6 −3

−2 −5

].

Tarea 4, variante 58, pagina 3 de 4

Page 240: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ x− x2 − x3, f2 = 1+ 2x+ 3x

2 + 2x3, f3 = 4+ x− x2 + 2x3,

f4 = 2+ x− x2, f5 = 2+ 2x+ x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

4

1

3

, a2 =

1

7

2

4

, a3 =

−45

3

−5

, b1 =

1

1

0

2

, b2 =

2

4

1

4

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 58, pagina 4 de 4

Page 241: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 59.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 0 1 2 −4−4 2 5 7 2

4 1 2 3 2

−4 1 2 2 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 −3 2 1 −2−2 −1 3 1 2

−5 −4 5 2 0

4 2 −6 −2 −4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(2) = 2f(−3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(−1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(−1) = 0.

Tarea 4, variante 59, pagina 1 de 4

Page 242: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −31 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 4

3 2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

112

, b2 =

012

, b3 =

−21

3

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

2

0

−1

, wB =

−13

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

0 3 6 2 −56 −7 2 −4 3

−3 2 −4 1 1

−3 5 2 3 −4

.

Tarea 4, variante 59, pagina 2 de 4

Page 243: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−1 0 5 −40 −3 −5 −40 −5 −5 0

, B =

[−1 −2 −3 1

−2 −4 −6 2

], C =

1 2

1 1

0 1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−6 1 −1 −14 2 6 4

−2 3 5 3

2 1 3 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 1

2 1

], A2 =

[2 2

3 1

], A3 =

[6 0

3 3

],

A4 =

[−4 −4−6 −2

], A5 =

[−4 4

2 −2

].

Tarea 4, variante 59, pagina 3 de 4

Page 244: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −4− 4x− 4x2 + 3x3, f2 = 1+ x+ x2 + 3x3, f3 = x− x

2 − 3x3,

f4 = 1+ x+ x2 + 4x3, f5 = 2+ x+ 3x

2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

6

3

−36

, a2 =

4

3

−23

, a3 =

6

5

−34

, b1 =

2

2

−11

, b2 =

1

0

−12

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 59, pagina 4 de 4

Page 245: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 60.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 −4 −1 2

1 2 −4 −3 −11 1 0 2 3

1 1 −3 −2 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 8 4 2 4

2 −3 5 3 2

−2 4 2 1 2

4 −7 3 2 0

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) + 3f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(2) = 0.

Tarea 4, variante 60, pagina 1 de 4

Page 246: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 4

−4 −3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[4 −1

−2 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

101

, b2 =

223

, b3 =

213

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

132

, wB =

2

−32

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

2 2 2 1 1

1 2 3 1 −3−1 1 −2 1 3

−2 1 −1 1 −1

.

Tarea 4, variante 60, pagina 2 de 4

Page 247: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 0

2 1

3 1

, B =

2 −2 1 0

0 −3 2 −30 2 0 3

, C =

[1 2 −1 2

2 4 −2 4

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

0 2 2 2

−1 4 3 3

1 −2 −1 −1−1 3 2 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 −5

−4 3

], A2 =

[2 −5

−4 3

], A3 =

[2 −6

−4 4

],

A4 =

[3 1

−6 −4

], A5 =

[1 −2

−2 1

].

Tarea 4, variante 60, pagina 3 de 4

Page 248: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ x− x2 + x3, f2 = 3+ x+ x

2 + 2x3, f3 = 3+ x+ 2x3,

f4 = 1− 2x− 3x2 + 3x3, f5 = 1+ 2x− x

2 − x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

3

4

1

0

, a2 =

4

5

1

1

, a3 =

2

1

−15

, b1 =

2

3

1

−1

, b2 =

2

3

2

−3

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 60, pagina 4 de 4

Page 249: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 61.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 1 −4 1 −41 1 −2 1 2

4 1 −1 2 −4−4 −2 1 −3 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 1 2 3 2

2 −2 −2 6 −46 −2 −4 −6 −4

−1 1 1 −3 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(1) = 2f(2)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(2) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(2) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 61, pagina 1 de 4

Page 250: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 −31 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 4

1 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

121

, b2 =

021

, b3 =

−13

2

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

410

, wB =

1

2

−2

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−2 −2 −5 −3 −21 1 −4 1 −1

−4 −4 3 −5 0

3 3 1 4 1

.

Tarea 4, variante 61, pagina 2 de 4

Page 251: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

[−5 3

3 −1

], B =

[−2 1 3 1

4 4 2 3

], C =

−5 −3 −10 0 0

0 −3 −30 1 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 −1 1 −43 −1 1 −41 −1 1 −42 −1 1 −4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 −7

−4 −3

], A2 =

[2 4

1 3

], A3 =

[−2 4

3 1

],

A4 =

[6 −2

−4 2

], A5 =

[3 5

1 4

].

Tarea 4, variante 61, pagina 3 de 4

Page 252: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 4x+ x2 + 2x3, f2 = 3+ 5x+ 2x

2 + 2x3, f3 = 1+ x+ x3,

f4 = 2+ 4x+ 2x2 − 4x3, f5 = −3− x+ 2x2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

0

4

1

−4

, a2 =

−52

3

3

, a3 =

−32

2

1

, b1 =

−12

1

−1

, b2 =

−21

1

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 61, pagina 4 de 4

Page 253: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 62.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 1 1 −24 2 1 2 −12 1 1 1 0

4 1 1 2 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 3 4 −2 1

−5 −5 −6 −1 −23 2 2 3 1

1 −1 −2 5 0

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(1) + 3f(1) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(1) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(1) = 0.

Tarea 4, variante 62, pagina 1 de 4

Page 254: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−4 −21 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[3 2

−1 −3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

323

, b2 =

−1−11

, b3 =

322

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

213

, wB =

−21

2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 3 4 −3 3

1 −1 −2 1 −3−1 2 3 −2 3

4 3 4 −4 4

.

Tarea 4, variante 62, pagina 2 de 4

Page 255: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 −2−2 4

1 −2

, B =

0 0 0

3 −4 4

0 −1 1

0 4 0

, C =

[−2 3

3 5

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 3 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−2 −3 −2 0

1 1 −1 −3−1 −2 −3 −33 4 1 −3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 −35 −7

], A2 =

[−3 −74 −1

], A3 =

[3 6

−3 0

],

A4 =

[1 −23 −4

], A5 =

[−1 1

−2 3

].

Tarea 4, variante 62, pagina 3 de 4

Page 256: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3+ 2x+ 2x2 − x3, f2 = −3− 3x+ 2x2 − 2x3, f3 = 1+ x+ x

2 − x3,

f4 = 3+ 3x− x2 + x3, f5 = 2x+ x

2 − 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−2−57

4

, a2 =

−42

2

0

, a3 =

−1−45

3

, b1 =

−1−12

1

, b2 =

2

−20

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 62, pagina 4 de 4

Page 257: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 63.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −2 3 3 2 0

2 1 2 1 −11 −2 −3 −2 −1

−3 1 1 1 2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 −2 1 3 −24 1 −1 −2 3

2 −2 0 2 2

−2 −3 1 4 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(−1) = 2f(−3)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−2) = 0 y f ′′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−2) = 0 y f ′′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 63, pagina 1 de 4

Page 258: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 4

2 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 3

2 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

110

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

141

, wB =

2

−2−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 5 2 2 −31 2 −3 1 −25 −3 −5 −1 1

2 4 −6 2 −4

.

Tarea 4, variante 63, pagina 2 de 4

Page 259: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

5 5 −5 −1−1 −2 2 0

0 1 4 0

, B =

−2 −1 5

0 2 −20 0 4

, C =

[−3 1 1 1

6 −2 −2 −2

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

1 2 4 −33 7 4 −2

−2 −5 0 −11 3 −4 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 5

1 6

], A2 =

[3 4

1 5

], A3 =

[1 −3

−4 −7

],

A4 =

[4 2

−2 0

], A5 =

[4 3

−1 2

].

Tarea 4, variante 63, pagina 3 de 4

Page 260: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2− x+ 3x2 + x3, f2 = x− x

2 + x3, f3 = 1− 4x+ 4x2 − 4x3,

f4 = 3+ 2x− x2 + 3x3, f5 = 1+ x− x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−26

2

4

, a2 =

2

6

−55

, a3 =

1

5

−34

, b1 =

1

1

−21

, b2 =

1

4

−33

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 63, pagina 4 de 4

Page 261: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 64.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 2 4 1 2

3 −4 −4 1 0

1 2 3 1 3

3 −2 −2 2 4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 0 2 2 1

−4 −4 −2 −6 −22 2 1 3 1

3 2 3 5 2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−2) + 5f(−2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 64, pagina 1 de 4

Page 262: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −3

−2 4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 4

−3 −2

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

−12

1

, b3 =

−22

1

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

211

, wB =

−32

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 −1 3 2 1

−4 −1 −3 −1 −13 −3 2 2 1

0 3 4 1 1

.

Tarea 4, variante 64, pagina 2 de 4

Page 263: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−2 2 −34 0 2

0 0 −2

, B =

−2 −24 3

1 1

, C =

2 −3 0 1

−1 −3 1 0

−2 0 2 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

4 2 −3 5

1 1 0 2

3 1 −3 3

5 3 −3 7

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[0 3

3 −6

], A2 =

[−4 1

5 −2

], A3 =

[1 2

1 −4

],

A4 =

[1 3

2 −6

], A5 =

[3 −3

−6 6

].

Tarea 4, variante 64, pagina 3 de 4

Page 264: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 1+ 2x+ 2x2 + 4x3, f2 = −2+ 3x+ x2 + 4x3, f3 = −2− 3x+ 2x2 − x3,

f4 = −1+ 2x+ x2 + 3x3, f5 = 4+ 2x2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

−4−12

−5

, a2 =

5

−1−47

, a3 =

2

−1−23

, b1 =

1

1

0

1

, b2 =

1

−1−12

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 64, pagina 4 de 4

Page 265: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 65.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 2 −3 3 1 1

3 −4 4 2 −12 −4 2 1 1

1 −3 1 0 3

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 1 −2 −3 1

−2 −2 4 6 −2−1 1 2 3 2

1 3 −2 −3 4

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f(3) = 2f(−1)

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−3) = 0 y f ′′(−2) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−3) = 0 y f ′′(−2) = 0.

Tarea 4, variante 65, pagina 1 de 4

Page 266: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 4

−4 3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 4

−1 3

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

142

, b2 =

131

, b3 =

032

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

−3−12

, wB =

1

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

4 3 5 −2 6

3 1 1 0 1

−1 −2 −4 2 −5−2 1 3 −2 4

.

Tarea 4, variante 65, pagina 2 de 4

Page 267: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

−1 0

2 1

1 1

, B =

[3 1 −1 2

−6 −2 2 −4

], C =

3 −2 2

−5 0 −52 0 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 2 4 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−2 0 1 −1−4 2 1 −35 −3 −1 4

−3 1 1 −2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[4 2

6 4

], A2 =

[2 1

3 2

], A3 =

[−6 −31 −1

],

A4 =

[4 2

−2 0

], A5 =

[2 1

1 1

].

Tarea 4, variante 65, pagina 3 de 4

Page 268: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = −1+ 4x+ 4x2 + 3x3, f2 = 2+ 4x+ x2 + 3x3, f3 = 1+ 3x+ x

2 + 2x3,

f4 = 2+ 3x+ x2 + 3x3, f5 = 1+ 2x

2 + 3x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

0

2

3

−4

, a2 =

1

3

4

−6

, a3 =

−51

4

−2

, b1 =

−11

2

−2

, b2 =

−21

2

−1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 65, pagina 4 de 4

Page 269: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 66.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −1 4 −1 3 2

4 −4 −2 −4 −21 2 −2 1 1

2 1 −1 1 1

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 4 −3 −5 −5 5

−4 2 3 3 −34 0 1 1 −1

−4 1 1 1 −1

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(3) + 3f(3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(1) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(1) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 66, pagina 1 de 4

Page 270: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[−2 2

1 −4

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−1 2

−3 1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

433

, b3 =

−11

0

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

021

, wB =

−31

−1

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−4 1 −3 1 1

−4 1 −1 1 2

−4 1 1 1 3

−3 3 4 4 3

.

Tarea 4, variante 66, pagina 2 de 4

Page 271: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

1 1 3

0 −3 −30 5 0

, B =

2 4

2 4

1 2

, C =

0 −5 −30 0 0

−3 −2 0

0 −3 0

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 2 3rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−4 2 1 3

6 −5 −1 −24 −6 0 2

−2 −1 1 4

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[1 2

−3 1

], A2 =

[1 2

−3 1

], A3 =

[4 −2

−2 −6

],

A4 =

[2 5

−7 3

], A5 =

[−3 −36 0

].

Tarea 4, variante 66, pagina 3 de 4

Page 272: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2+ 3x+ 2x2 + x3, f2 = 4− 4x+ 2x

2 − 4x3, f3 = −4− 2x− 4x2 + 2x3,

f4 = 3+ 4x+ 3x2 + x3, f5 = 1+ 3x+ 2x

2.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

2

−17

−4

, a2 =

1

−25

−5

, a3 =

1

−14

−3

, b1 =

0

−11

−2

, b2 =

1

1

3

1

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 66, pagina 4 de 4

Page 273: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 67.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −4 4 −1 −5 4

1 −4 0 1 −32 4 1 3 2

2 1 1 2 −4

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. −3 2 2 3 1

−6 2 −6 4 −6−3 1 −3 2 −3−6 3 −1 5 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(2) + 4f(2) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(−1) = 0 y f ′′(3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(−1) = 0 y f ′′(3) = 0.

Tarea 4, variante 67, pagina 1 de 4

Page 274: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[4 3

−1 −3

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[1 −2

−1 4

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

111

, b2 =

121

, b3 =

1

−12

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

0

−31

, wB =

2

−1−2

.Calcule uB y wE , calcule (u + w)E como uE + wE , calcule (u + w)B como uB + wB. Haga lacomprobacion: (u+w)E = PE ,B(u+w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

−1 5 −2 0 4

−3 4 2 −2 3

−1 −6 6 −2 −52 1 −4 2 1

.

Tarea 4, variante 67, pagina 2 de 4

Page 275: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

4 −4 −1 4

2 5 −5 0

4 0 2 0

, B =

−3 −4 5

5 4 0

−4 0 0

, C =

[−2 6 −2 −21 −3 1 1

].

Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 4 3 4rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

−1 −1 −2 1

1 2 1 −20 1 −1 −12 3 3 −3

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[2 −21 1

], A2 =

[2 −31 2

], A3 =

[2 3

1 −4

],

A4 =

[4 −42 2

], A5 =

[4 −52 3

].

Tarea 4, variante 67, pagina 3 de 4

Page 276: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 3− x− 4x2 − 3x3, f2 = 3+ x+ 2x

2 + x3, f3 = 3+ 2x+ 2x2,

f4 = 3− 3x− x2 + 2x3, f5 = 4+ 2x+ 3x

2 + x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

4

3

−1−6

, a2 =

3

2

0

−4

, a3 =

−7−3−56

, b1 =

1

1

−1−2

, b2 =

2

1

0

−2

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 67, pagina 4 de 4

Page 277: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Engra

peaq

No

dobl

e

Algebra II, licenciatura. Tarea 4. Variante 68.

Bases y dimension.

Nombre: Calificacion ( %):

Esta tarea vale 20 % de la calificacion parcial.

Ejercicio 1. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 1 2 −1 3 3

2 0 2 1 −31 1 1 2 1

3 1 3 3 −2

.Ejercicio 2. 1 %.Construya una base del espacio S =

{x ∈ R5 : Ax = 04

}, donde A es la siguiente matriz. Haga

la comprobacion. 3 2 −2 −3 3

−2 1 −3 −1 1

−1 −3 5 4 −4−5 −1 −1 2 −2

.Ejercicio 3. 1 %.Construya una base del siguiente espacio de polinomios. Haga la comprobacion.

S ={f ∈ P2(R) : f ′(−3) − 5f(−3) = 0

}.

Ejercicio 4. 1 %.Denotemos por P3(R) al espacio vectorial de los polinomios de grado 6 3 (incluso al polinomiocero). Se considera el conjunto S ⊂ P3(R) definido de la siguiente manera:

S ={f ∈ P3(R) : f(3) = 0 y f ′(−3) = 0

}.

1. Muestre que S es un subespacio vectorial de P3(R).

2. Construya una base B del espacio S.

3. Haga las comprobaciones: verifique que los elementos de la base construida B pertenecena S, esto es, cumplen con las condiciones f(3) = 0 y f ′(−3) = 0.

Tarea 4, variante 68, pagina 1 de 4

Page 278: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 5. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈M2(R) : AX = XA

}, donde A es la siguiente matriz.

Haga la comprobacion.

A =

[3 −4

−2 2

].

Ejercicio 6. 1 %.Construya una base del espacio S =

{X ∈ M2(R) : tr(XA) = 0

}, donde A es la matriz dada.

Haga la comprobacion.

A =

[−3 3

4 −1

].

Ejercicio 7. 1 %.Sea E la base canonica del espacio R3 y sea B la base que consta de los vectores dados b1, b2, b3.Escriba la matriz de cambio PE ,B, calcule la matriz de cambio PB,E y haga la comprobacion:PE ,BPB,E = I3.

b1 =

241

, b2 =

131

, b3 =

121

.Ejercicio 8. 1 %.Sean E y B las bases de R3 definidas en el ejercicio anterior, y sean u,w vectores de R3 talesque

uE =

231

, wB =

2

−31

.Calcule uB y wE , calcule (u − w)E como uE − wE , calcule (u − w)B como uB − wB. Haga lacomprobacion: (u−w)E = PE ,B(u−w)B.

Ejercicio 9. 1 %.Transforme la matriz A en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango. Luegotransforme la matriz A> en una matriz escalonada o pseudoescalonada y calcule su rango.Indicacion: no se recomienda transformar A o A> en matrices pseudoescalonadas reducidas.

A =

3 4 2 1 3

1 1 1 2 −41 1 1 1 −2

−2 −3 −1 −1 −3

.

Tarea 4, variante 68, pagina 2 de 4

Page 279: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 10. 1 %.Estan dadas tres matrices A, B, C:

A =

4 1 −4−2 0 3

0 0 5

, B =

[6 2 −2 −63 1 −1 −3

], C =

2 5

1 2

0 1

.Sea F la lista de las columnas de la matriz A y sea S = `(F) el subespacio generado por F enel espacio V = Rm, donde m es el numero de los renglones de la matriz A. Determine el rangoy otras caracterısticas de F . De manera similar considere las columnas de las matrices B y C.Llene la siguiente tabla:

A B C

dim(V) = m|F | = n 3 4 2rango(F) = rdim(S)¿es F lin. indep.?¿genera F el espacio V?¿es F una base de V?

Ejercicio 11. 1 %.Con operaciones elementales por renglones transforme la matriz dada en una matriz escalonadareducida o pseudoescalonada reducida, encuentre un subsistema basico de las columnas y escribalas demas columnas como combinaciones lineales de las basicas. Haga la comprobacion.

3 −4 5 1

−1 4 −2 1

1 4 1 3

2 0 3 2

.

Ejercicio 12. 2 %.Halle una sublista basica de la lista de matrices A1, A2, A3, A4, A5 ∈M2(R). Escriba las demasmatrices como combinaciones lineales de las matrices que forman esa sublista basica. Haga lascomprobaciones.

A1 =

[−2 3

1 1

], A2 =

[−3 5

1 2

], A3 =

[−4 5

3 1

],

A4 =

[−1 5

−3 4

], A5 =

[−3 4

2 1

].

Tarea 4, variante 68, pagina 3 de 4

Page 280: Ejercicio 1. 1%. 0 3 75esfm.egormaximenko.com/linalg/task_bases_es.pdfEjercicio 10. 1%. Est an dadas tres matrices A, B, C: A= 2 6 6 4-1 -5 5 0 0 0-5 -5 0 0 5 0 3 7 7 5; B= 2 4 4 2

Ejercicio 13. 2 %.Construya una base B del espacio generado por los polinomios f1, f2, f3, f4, f5. Represente cadauno de los polinomios f1, f2, f3, f4, f5 como una combinacion lineal de los elementos de la baseconstruida B y haga las comprobaciones.

f1 = 2− x+ 4x2 + x3, f2 = −4− x− 3x2 − 4x3, f3 = 1+ 4x+ 2x

2 − 4x3,

f4 = 1− x+ 2x2 + x3, f5 = 1− 3x+ 3x

2 + 2x3.

Ejercicio 14. 1 %.En este y los siguientes ejercicios se consideran los vectores a1, a2, a3, b1, b2 y los subespaciosS1 = `(a1, a2, a3), S2 = `(b1, b2).

a1 =

1

3

4

2

, a2 =

−21

1

1

, a3 =

4

5

7

3

, b1 =

−21

1

1

, b2 =

4

1

2

0

.Construya una base del subespacio S1 + S2 como un subsistema basico del sistema de vectoresa1, a2, a3, b1, b2. Escriba los demas vectores como combinaciones lineales de los vectores queforman ese subsistema basico. Haga las comprobaciones.

Ejercicio 15. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S1. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S1).

Ejercicio 16. 1 %.Encuentre un sistema de ecuaciones lineales homogeneas que describa el subespacio S2. Hagalas comprobaciones. Calcule dim(S2).

Ejercicio 17. 1 %.Construya una base del subespacio S1 ∩S2. Comprueba que los vectores de esta base satisfacenlas ecuaciones homogeneas obtenidas en dos ejercicios anteriores. Haga la comprobacion de lasdimensiones con la formula de Grassmann.

Ejercicio 18. 1 %.Extienda la base de S1 ∩S2 obtenida en el ejercicio anterior a una base de S1; a una base de S2;a una base de S1 + S2.

Tarea 4, variante 68, pagina 4 de 4