Cosiderar un subespacio vectorial V=L \left[(1,0,-1),(1,-1,0)\right] \subset \mathbb{R}^3. Demostrar que el sistema de generadores dado es una base de V. Encontrar las ecuaciones implícitas que definen el subespacio V. Encontrar tambíen las ecuaciones paramétricas del subespacio.
Solución:
Veamos si los vectores dados son linealmente independientes
\alpha \,(1,0,-1) + \beta\,(1,-1,0)=(0,0,0)
Se comprueba que \alpha=\beta=0 y, por tanto, son linealmente independientes. Como, además, los dos vectores dados constituyen un sistema de generadores, forman una base de V, que tendrá dimensión 2.
Para encontrar las ecuaciones implícitas basta tener en cuenta que cualquier otro vector de coordenadas (x_1,x_2,x_3) será por tanto c.l. de los dos vectores de la base dada, con lo cual teniendo en cuenta la matriz A (que tiene por columnas las coordenadas de los vectores)
A=\begin{pmatrix}1 & 1 \\ 0 & -1 \\-1 & 0 \\\end{pmatrix}
\text{rg}\begin{pmatrix}1 & 1 & x_1\\ 0 & -1 & x_2 \\-1 & 0 & x_3\\\end{pmatrix}=2
Por tanto, tomando un menor complementario de orden 2 no nulo como
\begin{vmatrix}1 &1 \\ 0 &-1 \\\end{vmatrix} \neq 0
y haciendo la única (en este caso) ampliación pertinente, su determinante deberá ser nulo ( recordemos que la dimensión es 2 ), es decir,
\begin{vmatrix}1 &1 & x_1\\ 0 &-1 & x_2\\ -1 &0 & x_3\\ \end{vmatrix}=0
Calculando este determinante, obtenemos un sistema de ecuaciones implícitas que consta, en este caso, de una sola ecuación ( ver II.Ejemplo 7.17, p.169):
V:\;\; x_1+x_2+x_3=0
Vamos a encontrar ahora las ecuaciones paramétricas de V (II.7.16,p.166). Para ello tan solo tenemos que concretar el sistema de ecuaciones
\displaystyle x_i=\sum_{j=1}^{2}\,a_{ji}\,\lambda_j \quad ( i = 1,2,3 )
es decir
\begin{pmatrix}x_1\\ x_2\\x_3\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1 & 1 \\ 0 & -1 \\-1 & 0 \\\end{pmatrix}\begin{pmatrix}\lambda_1 \\ \lambda_2\\\end{pmatrix}
en otras palabras
V:\,\left\{\begin{matrix}x_1&=&\lambda_1 &+ &\lambda_2 \\ x_2&=& & &-\lambda_2 \\ x_3&=&-\lambda_1 & & \\ \end{matrix}\right.
\square
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