Verifica se il sottoinsieme dato è un sottospazio

Messaggioda Bertucciamaldestra » 22/05/2017, 08:29

Ciao a tutti! :)
Non capisco come va svolta questa tipologia di esercizi.

$W = {(x,y,z) R^3 : x-y=0, y+z=0}$
1) Il vettore $(0,0,0)$ è soluzione di entrambe e fin qui tutto ok.
2) Presi $w_(1)$ e $w_(2)$ appartenenti a W mi chiedo se $w_(1)$ + $w_(2) = (x_(1)+x_(2),y_(1)+y_(2),z_(1)+z_(2))$ appartiene all'insieme:

sostituendo alla seconda ho $(y_(1)+z_(1))+(z_(2)+y_(2))=0$ ma questo lo so perchè considerando $w_(1)$ e $w_(2)$ con gli elementi $x =0$ sono sempre soluzioni delle equazioni per definizione?

nella prima ottengo $(x_(1)-y_(1)) + (x_(2)-y_(2))$ anzichè i vettori di partenza dove gli elementi $y$ sono positivi. Perciò come dimostro che $(x_(1)+x_(2))-(y_(1)+y_(2))=0$?

Invece per il prodotto con uno scalare devo dimostrare che $k(x,y,z)=0$ e pongo soluzione delle equazioni $(x,y,z)$. Allora in automatico $(x-y)=0$ e $(x+y)=0$ perciò $k(x-y)=0$ e $k(x+y)=0$ ma non capisco come so che $(x-y)=0$ e $(x+y)=0$... se mi immagino $(x,y,z) = (0,0,0)$ ovviamente i segni sono indifferenti e la somma o sottrazione vale sempre zero.

Anche dagli esempi del libro sembrano gli esercizi più facili di sempre, eppure non li capisco, continuano a sembrarmi solo calcoli astratti e macchinosi! :(
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Re: Verifica se il sottoinsieme dato è un sottospazio

Messaggioda Antimius » 22/05/2017, 13:36

Non ho ben capito il ragionamento che hai seguito a essere sinceri, quindi ricomincerò da capo :-D
Ci sono due modi per risolvere questo tipo di esercizi.
1) Il modo veloce, cioè conoscendo la teoria: la soluzione di un sistema lineare è un sottosapzio - FINE
2) Il modo diretto e più "calcoloso" consiste nel verificare direttamente la proprietà che un sottospazio deve soddisfare, cioè
$$\alpha v + \beta w \in W \quad \forall v, w \in W, \, \alpha, \beta \in \mathbb{K}$$
dove in questo caso $\mathbb{K} = \mathbb{R}$.
Ora, $v$ e $w$ appartengono a $W$ se e solo se le loro coordinate soddisfano le equazioni che hai scritto. Quindi, per ipotesi hai che
$$\begin{cases}
x_1 - y_1 =0 \\
y_1 + z_1 = 0
\end{cases}$$
e
$$\begin{cases}
x_2 - y_2 =0 \\
y_2 + z_2 = 0
\end{cases}$$
Dati $v$, $w$ che soddisfano queste equazioni, bisogna verificare che $\alpha v + \beta w \in W$ cioè che le sue coordinate verifichino le equazioni che definiscono $W$. Scritto esplicitamente, bisogna verificare che:
$$\begin{cases}
\alpha (x_1 - y_1) + \beta(x_2 - y_2) =0 \\
\alpha (y_1 + z_1) + \beta (y_z+z_2) = 0
\end{cases}$$
E' vero questo? Sì, perché tutte quelle parentesi sono nulle per ipotesi.
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Re: Verifica se il sottoinsieme dato è un sottospazio

Messaggioda Bertucciamaldestra » 22/05/2017, 14:23

Grazie Antimius sei stato chiarissimo! :D :D Ho provato a seguire i ragionamenti del libro ma evidentemente non avevo capito il senso del procedimento.
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Re: Verifica se il sottoinsieme dato è un sottospazio

Messaggioda Antimius » 22/05/2017, 15:00

Figurati :-)
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