Exercícios: Bases (Parte 2)

Questão 1 — Exercício resolvido

Encontre \(a_1\) e \(a_2\) em:

\[ \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} = a_1 \begin{bmatrix} 2 \\ 4 \end{bmatrix} + a_2 \begin{bmatrix} -3 \\ 5 \end{bmatrix} \]

Para resolver esse exercício, realizamos explicitamente a operação no lado direito da equação, obtendo:

\[ \begin{bmatrix} 3 \\ 4 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2a_1 -3 a_2 \\ 4a_1 +5a_2 \end{bmatrix} \]

Dois vetores são iguais se todas as suas componentes são iguais. Então, podemos montar o sistema:

\[ \begin{cases} \begin{array}{rl} 3 &= 2a_1 -3a_2 \\ 4 &= 4a_1 + 5 a_2 \end{array} \end{cases} \]

Então, encontramos \(a_1\) e \(a_2\) resolvendo o sistema.

Questão 2

Encontre \(a_1\) e \(a_2\) em:

\[ \begin{bmatrix} 5 \\ 2 \end{bmatrix} = a_1 \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \end{bmatrix} + a_2 \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \end{bmatrix} \]

Questão 3

Encontre \(a_1\), \(a_2\) e \(a_3\) em:

\[ \begin{bmatrix} 5 \\ 2 \\ 1 \end{bmatrix} = a_1 \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \\ 1 \end{bmatrix} + a_2 \begin{bmatrix} 1 \\ 0 \\ 2 \end{bmatrix} + a_3 \begin{bmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \end{bmatrix} \]

Questão 4

Mostre que não é possível encontrar uma solução única para \(a_1\) e \(a_2\) em:

\[ \begin{bmatrix} 5 \\ 2 \end{bmatrix} = a_1 \begin{bmatrix} 1 \\ 1 \end{bmatrix} + a_2 \begin{bmatrix} 2 \\ 2 \end{bmatrix} \]

Questão 5

Encontre \(a\), \(b\), \(c\), \(d\) em:

\[ \begin{bmatrix} a & b \\ c & d \end{bmatrix} \begin{bmatrix} x \\ y \end{bmatrix} = x \begin{bmatrix} 1 \\ 3 \end{bmatrix} + y \begin{bmatrix} 2 \\ 4 \end{bmatrix} \]

Questão 6

Encontre os componentes da matriz \(A\) em:

\[ A \begin{bmatrix} x \\ y \\ z \end{bmatrix} = x \begin{bmatrix} 1 \\ 3 \\ 1 \end{bmatrix} + y \begin{bmatrix} 2 \\ 4 \\ 1 \end{bmatrix} + z \begin{bmatrix} 2 \\ -4 \\ 0 \end{bmatrix} \]