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Come trovare la dimensione di un sottospazio

23/01/2015, 16:58

Oggi all'esame c'era questo esercizio:
Si dica se l'insieme $W=((r+s, r+t),(-r-s, 0)) | r,s,t in R$ è un sottospazio dell'insieme $Mat_2,_2(R)$ delle matrici 2x2 a coefficienti in $R$ e in caso affermativo si determini la dimensione di W.
Ho verificato che si tratta effettivamente di un sottospazio, ma non mi sono ricordata come calcolarne la dimensione.
Mi sapete aiutare?
Grazie.

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

23/01/2015, 17:22

Considera che $ -r-s=-(r+s) $ quindi ...

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

23/01/2015, 18:10

Quindi la risposta è 2?
Però mi interessa capire il ragionamento sottostante.
Grazie.

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

23/01/2015, 20:02

Sì è 2 perché ci sono solo due variabili indipendenti . Se chiamo $a=r+s ; b=r+t $ e sono 2 variabili indipendenti tra loro ok ? mentre $-r-s=-a $ e quindi la matrice si può riscrivere $((a,b),(-a,0))$
Ci sono solo 2 variabili indipenmdenti che sono $a,b $ e quindi la dim=2

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

24/01/2015, 12:51

Ok. Ma qual è la relazione fra le variabili indipendenti e la dimensione del sottospazio?

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

24/01/2015, 13:31

Numero variabili indipendenti = dimensione del sottospazio

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

26/01/2015, 00:48

Sì questo era chiaro, ma sapresti dirmi perché è così?

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

26/01/2015, 14:48

Perché al variare di quei parametri hai il sottospazio. Le variabili dipendenti, appunto "dipendendo" da quei parametri, (che generalmente chiamiamo s, o t, quindi sono già assegnate.

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

26/01/2015, 16:09

Supponendo che uno non si accorgeva di questa cosa, o non era così semplice vederlo "a occhio", i conti da fare come erano?
Io so che la dimensione è il numero di elementi della base, e la base è un insieme di vettori linearmente indipendenti che generano lo spazio, per cui immagino ci si riconduca semre a risolvere un sistema lineare omogeneo, giusto? Ma in questo caso come andava impostato?
Grazie!

Re: Come trovare la dimensione di un sottospazio

27/01/2015, 10:29

A proposito di basi per il sottospazio $W$ -visto che sono infinite - ne propongo due ,
* una la più "spontanea " $[((1,0),(-1,0)) ; ((0,1),(0,0))] $
* e una più "elaborata " $[((325,0),(-325,0)) ;((0,-732),(0,0))]$

Scelgo ora a caso un elemento di $W$ ad esempio $((3,5),(-3,0))$.
Se tutto quanto detto e fatto sopra è corretto devo poter trovare univocamente due coefficienti $alpha,beta $ tali che :
$alpha *((325,0),(-35,0)) +beta*(( 0,-732),(0,0)) =((3,5),(-3,0))$
In quanto ho scelto una base del sottospazio , ne ho combinato linearmente gli elementi per ottenere un vettore qualunque del sottospazio.
Per trovare $alpha, beta $ basta risolvere il sistemino :
$325 alpha= 3$
$-732beta=5$
$-325 alpha= -3 $ da cui :
$alpha= 3/325 ; beta = -5/732$
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