Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 14 gennaio 2019 Parte B Tema B1

Documenti analoghi
Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (vecchio programma) 2 luglio 2014 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 21 giugno 2018 Parte B Tema B1

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (nuovo programma) 2 settembre 2013 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Prima prova in itinere 15 aprile 2019 Parte B Tema B1

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (vecchio programma) 5 luglio 2013 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Corso integrato di Analisi 1 (Geometria e Algebra Lineare) 24 giugno 2009 Tema A. Parte comune

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (vecchio programma) 2 settembre 2013 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (vecchio programma) 19 giugno 2013 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 5 settembre 2018 Parte B Tema B1

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (nuovo programma) 28 aprile 2014 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 4 luglio 2016 Parte B Tema B1

Corso di Geometria BIAR, BSIR Esercizi 3: soluzioni

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 5 luglio 2013 Tema A

Osservazioni generali

Università degli Studi di Bergamo Corso integrato di Analisi 1 (Geometria e Algebra Lineare) 3 settembre 2009 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Prima prova in itinere 17 aprile 2018 Parte B Tema B1

Non saranno accettate risposte non giustificate.

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 19 gennaio 2018 Parte B Tema B1

Corso di Geometria BIAR, BSIR Esercizi 4: soluzioni

Università degli Studi di Bergamo Corso integrato di Analisi 1 (Geometria e Algebra Lineare) 29 aprile 2011 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 30 agosto 2011 Tema A

Si deve verificare (sulla brutta copia) che (1 i 3)z dà lo stesso risultato usando l espressione del testo e la soluzione trovata.

1 Caratteristica di una matrice

[Si può fare una dimostrazione valida per ogni scelta di u, che sfrutti solo la linearità del prodotto scalare]

Università degli Studi di Bergamo Corso integrato di Analisi 1 (Geometria e Algebra Lineare) 26 gennaio 2011 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Modulo di Geometria e Algebra Lineare (vecchio programma) 24 gennaio 2013 Tema A

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 3 settembre 2009 Tema A

Geometria e Algebra Lineare

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE/ARCHITETTURA

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 2 settembre 2008 Tema A

Istituzioni di Matematica I. Esercizi su sistemi lineari. & % x + y " #z = "1 & '#x " y+ z =1

NOME COGNOME MATRICOLA CANALE

Le risposte vanno giustificate con chiarezza. 1) Nello spazio vettoriale V delle matrici 2 2 a coefficienti reali, considera le matrici A 1 = , A 4 =

Esercitazione 6 - Soluzione

e non ci possono chiaramente essere minori di ordine più grande per cui il rango per minori è 2. Rango per pivot: Svolgiamo la riduzione

NOME COGNOME MATRICOLA CANALE

Compito di MD 13 febbraio 2014

8 novembre Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 7 settembre 2017 Parte B Tema B1

INGEGNERIA EDILE ARCHITETTURA ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA 17 SETTEMBRE 2012

0.1 Soluzioni esercitazione IV, del 28/10/2008

Il teorema di Rouché-Capelli

NOME COGNOME MATRICOLA CANALE

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Prima prova in itinere 21 aprile 2017 Parte B Tema B1

Prima di risolverli, è necessario prevedere se ci saranno soluzioni e, eventualmente, quante saranno.

1. [15 punti] Calcolare il rango della seguente matrice a coefficienti reali: ( 1/2) 1 (1/2)

CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA EDILE/ARCHITETTURA

Universita degli Studi di Roma Tor Vergata Facolta di Ingegneria - CCS Edilizia ed Edile/Architettura

Esame di Geometria e Algebra Lineare Politecnico di Milano Ingegneria informatica Appello 30 Aprile 2015 Cognome: Nome: Matricola:

INGEGNERIA EDILE ARCHITETTURA ELEMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA 25 FEBBRAIO a a. A a = 1 a 0

24 giugno Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

NOME COGNOME MATRICOLA CANALE

Ingegneria Gestionale - Corso di Analisi II e Algebra anno accademico 2008/2009

Corso di Laurea in Ingegneria Informatica (Cp-I e J-Pr) - Ingegneria Elettronica (Cp-I e J-Pr) - Ingegneria REA

12 gennaio Commenti esame di geometria - Ing. gestionale - a.a

Istituzioni di Matematiche Modulo A (ST)

ESERCIZI DI MATEMATICA DISCRETA ANNO 2006/2007

RANGO DI UNA MATRICE ρ(a)

GEOMETRIA CORREZIONE DELLE PROVE D ESAME

Nome e cognome e matricola: Domanda 1. Sia z = 1 + i e w = 2 + i. Calcolare z/w. Domanda 2. Calcolare il determinante della seguente matrice A = 1 2 3

Note sui sistemi lineari per il Corso di Geometria per Chimica, Facoltà di Scienze MM.FF.NN., UNICAL (Dott.ssa Galati C.) Rende, 4 Maggio 2010

Esame scritto di Geometria I

Manlio Bordoni. APPUNTI SULLA RAPPRESENTAZIONE DEI SOTTOSPAZI VETTORIALI DI R n I MODO. v 11. v n1

NOME COGNOME MATRICOLA CANALE

Esercizi svolti. delle matrici

Università di Modena e Reggio Emilia Facoltà di Scienze MM.FF.NN. PROVA DI ALGEBRA LINEARE (esercitazione del 18 gennaio 2011)

Risoluzione di sistemi lineari

Soluzione della prova scritta di di Algebra lineare del 10 giugno Esercizio 1

Politecnico di Milano Ingegneria Chimica, dei Materiali e delle Nanotecnologie Analisi Matematica 1 e Geometria Secondo Appello 19 Giugno 2018

Sistemi II. Sistemi II. Elisabetta Colombo

Fondamenti di Algebra Lineare e Geometria - Ingegneria Aerospaziale Prima prova parziale - 17 aprile Nome Cognome Matricola

Università degli Studi di Bergamo Matematica II (5 e 7,5 crediti) 24 giugno 2011 Tema A

Algebra Lineare Ingegneria Chimica Anno Accademico 2018/19

Esame di Geometria e Algebra Lineare

Le risposte devono essere sinteticamente giustificate

I sistemi lineari di n equazioni in n incognite

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA INGEGNERIA INDUSTRIALE 27 GENNAIO 2014

5 febbraio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Geometria BAER I canale Foglio esercizi 2

0.1 Soluzioni Esercitazione III, del 21/10/2008

Geometria BAER Test di autovalutazione del 31/10/18

Geometria Appello I Sessione Invernale Corso di laurea in fisica A.A 2018/2019 Canali A C, L Pa, Pb Z

UNIVERSITA DEGLI STUDI LA SAPIENZA DI ROMA POLO DI RIETI FACOLTA DI INGEGNERIA CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA DELL AMBIENTE E DEL TERRITORIO

Algebra lineare Geometria 1 15 luglio 2009

MATEMATICA. a.a. 2014/ Sistemi di equazioni lineari

Argomento 13 Sistemi lineari

Esercizi proposti. 1 Numeri complessi. 1.1 Forma cartesiana. Esercizio 1.1 Dato il numero complesso. z = 7 3 7i,

CORSO DI ALGEBRA LINEARE Anno Accademico 2004/2005 Appunti su SISTEMI di EQUAZIONI LINEARI

DIARIO DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE

Esercizi 10. David Barbato

ESERCIZI SULLE MATRICI

Es. 1 Es. 2 Es. 3 Es. 4 Totale. Analisi e Geometria 2 Docente: 13 febbraio 2014

COGNOME e NOME... N. MATRICOLA...

I. Foglio di esercizi su vettori linearmente dipendenti e linearmente indipendenti. , v 2 = α v 1 + β v 2 + γ v 3. α v 1 + β v 2 + γ v 3 = 0. + γ.

ESAME DI MATEMATICA I parte Vicenza, 05/06/2017. x log 2 x?

italian italian Domanda 1. Scrivere in forma cartesiana il numero complesso z = e 1+i π 4. Risposta: z =

Ax = b ; b = b 1 b 2. a 11 a 12 a 1n a 21 a 22 a 2n. b m. a m1 a m2 a mn

Corso di GEOMETRIA Dipartimento di Ingegneria ed Architettura Università degli Studi di Trieste Prof. Fabio Perroni. 5. Rango

Pagine di Algebra lineare. di premessa al testo Pagine di Geometria di Sara Dragotti. Parte terza: SISTEMI LINEARI

Esame di Geometria e Algebra Lineare Politecnico di Milano Ingegneria informatica Appello 15 Settembre 2015 Cognome: Nome: Matricola:

Transcript:

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 14 gennaio 2019 Parte B Tema B1 Tempo a disposizione: due ore. Calcolatrici, libri e appunti non sono ammessi. Ogni esercizio deve cominciare all inizio di una nuova pagina. Vanno consegnati solo questo foglio e la bella. Saranno tolti punti per le risposte non giustificate. Esercizio 1. Sia SOLUZIONI z = (1 + 3i) 4 (1 + i) 6. a) Calcolare parte reale, parte immaginaria, modulo e argomento di z. In questo caso è semplice calcolare il modulo e l argomento di z. Infatti il numeratore della frazione è la potenza quarta di z 1 = 1 + 3i che ha z 1 = 2 e arg z 1 = π 3, quindi il numeratore ha modulo 24 e argomento 4π 3. Il denominatore è la potenza sesta di z 2 = 1 + i che ha z 2 = 2 e arg z 2 = π 4, quindi il denominatore ha modulo 23 e argomento 3π 2. Quindi z = 2 e arg z = π 6. Abbiamo quindi Re z = 3 e Im z = 1. b) Calcolare le radici settime di z. Abbiamo z in forma trigonometrica, le sue radici settime sono quindi molto semplici da calcolare. Sono z k = 2 1 7 e iπ 42 + 2ikπ 7 = 2 1 (12k 1)iπ 7 e 42 con k = 0,..., 6. 1

Esercizio 2. a) Dati i vettori v 1 = (1; 2; 1), v 2 = (2; 1; 1) e v 3 = ( 1; 4; k), studiare, al variare di k, la dipendenza o indipendenza lineare e, nei vari casi, indicare la dimensione del sottospazio V da essi generato. Si vede immediatamente che v 1 e v 2 non sono linearmente dipendenti perché non sono proporzionali. Quindi il sottospazio W che essi generano è di dimensione 2. La dimensione di V può essere quindi 2 o 3 secondo che v 3 W o no. Per sapere se v 3 sta in W ci basta calcolare la caratteristica della matrice 1 2 1 A = 2 1 4 1 1 k Questa matrice può avere caratteristica 2 o 3 e ha caratteristica 2 se e soltanto se det A = 0. Non è difficile verificare che det A = 3k 3 (come al solito è più furbo usare un ±1 per fabbricare degli zeri in una riga o una colonna piuttosto che buttarsi a capofitto nel calcolo del determinante). La dimensione del sottospazio V è quindi 2 se k = 1, mentre vale 3 se k 1. b) Determinare, al variare di k, se il vettore appartiene o no al sottospazio V. w = ( 4; 1; 1) Se k 1 è sicuro che w V poiché V = R 3. Nel caso k = 1 abbiamo visto che v 1 e v 2 costituiscono una base di V. Quindi basta, di nuovo, calcolare il determinante della matrice 1 2 4 B = 2 1 1 1 1 1 Il calcolo del determinante non pone nessun problema (ma si consiglia lo stesso di fabbricare degli zeri). È effettivamente uguale a 0 e quindi anche nel caso k = 1 abbiamo che w V. Esercizio 3. Si consideri il sistema seguente, dipendente da un parametro reale a: x 5y + z = 3 3x 10y + 7z = 7 2x 10y + (a + 4)z = 6 x 15y + (a 5)z = 7. 2

Determinare per quale (o quali) valori il sistema è possibile e risolverlo in questo (o quei) casi. Per determinare in quali casi il sistema ha soluzioni è possibile usare il teorema di Rouché Capelli. Siccome bisogna poi risolvere il sistema, è più conveniente procedere direttamente con il metodo di Gauss. La prima equazione si presta ad eliminare l incognita x dalle altre equazioni. Otteniamo: x 5y + z = 3 5y + 4z = 2 (a + 2)z = 0 10y + (a 6)z = 4. A questo punto usiamo la seconda equazione per eliminare l incognita y dal resto del sistema. Viene: x + 5z = 1 5y + 4z = 2 (a + 2)z = 0 (a + 2)z = 0. Quindi il sistema è risolvibile per tutti i valori di a. Se a 2 allora z = 0 e il sistema è determinato, con soluzione x = 1, y = 2 5 e z = 0. Se invece a = 2, il sistema è indeterminato, con le soluzioni che dipendono da z (per esempio), e x e y sono determinati in funzione di z dalle prime due equazioni. Nota: era possibile (anzi, consigliabile), sottrarre la quarta equazione alla terza prima di iniziare la risoluzione. Facendo poi le stesse operazioni, la terza sarebbe risultata 0 = 0. 3

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 14 gennaio 2019 Parte B Tema B2 Tempo a disposizione: due ore. Calcolatrici, libri e appunti non sono ammessi. Ogni esercizio deve cominciare all inizio di una nuova pagina. Vanno consegnati solo questo foglio e la bella. Saranno tolti punti per le risposte non giustificate. Esercizio 1. Sia SOLUZIONI z = (1 3i) 4 ( 1 + i) 6. a) Calcolare parte reale, parte immaginaria, modulo e argomento di z. In questo caso è semplice calcolare il modulo e l argomento di z. Infatti il numeratore della frazione è la potenza quarta di z 1 = 1 3i che ha z 1 = 2 e arg z 1 = π, quindi il numeratore ha modulo 3 24 e argomento 4π. Il denominatore è la potenza sesta di 3 z 2 = 1 + i che ha z 2 = 2 e arg z 2 = 3π 4, quindi il denominatore ha modulo 23 e argomento 9π 2 = π 2 + 4π. Quindi z = 2 e arg z = 11π 6 = π 6 2π. Abbiamo quindi Re z = 3 e Im z = 1. b) Calcolare le radici settime di z. Abbiamo z in forma trigonometrica, le sue radici settime sono quindi molto semplici da calcolare. Sono z k = 2 1 iπ 7 e 42 + 2ikπ 7 = 2 1 (12k+1)iπ 7 e 42 con k = 0,..., 6. 1

Esercizio 2. a) Dati i vettori v 1 = (3; 1; 2), v 2 = (1; 1; 1) e v 3 = (7; 5; k), studiare, al variare di k, la dipendenza o indipendenza lineare e, nei vari casi, indicare la dimensione del sottospazio V da essi generato. Si vede immediatamente che v 1 e v 2 non sono linearmente dipendenti perché non sono proporzionali. Quindi il sottospazio W che essi generano è di dimensione 2. La dimensione di V può essere quindi 2 o 3 secondo che v 3 W o no. Per sapere se v 3 sta in W ci basta calcolare la caratteristica della matrice 3 1 7 A = 1 1 5 2 1 k Questa matrice può avere caratteristica 2 o 3 e ha caratteristica 2 se e soltanto se det A = 0. Non è difficile verificare che det A = 4k + 16 (come al solito è più furbo usare un ±1 per fabbricare degli zeri in una riga o una colonna piuttosto che buttarsi a capofitto nel calcolo del determinante). La dimensione del sottospazio V è quindi 2 se k = 4, mentre vale 3 se k 4. b) Determinare, al variare di k, se il vettore appartiene o no al sottospazio V. w = (3; 5; 1) Se k 4 è sicuro che w V poiché V = R 3. Nel caso k = 4 abbiamo visto che v 1 e v 2 costituiscono una base di V. Quindi basta, di nuovo, calcolare il determinante della matrice 3 1 3 B = 1 1 5 2 1 1 Il calcolo del determinante non pone nessun problema (ma si consiglia lo stesso di fabbricare degli zeri). È effettivamente uguale a 0 e quindi anche nel caso k = 4 abbiamo che w V. Esercizio 3. Si consideri il sistema seguente, dipendente da un parametro reale a: x + 2y + 5z = 0 x 3y 6z = 5 3x + 7y + (a 3)z = 5 5x + 8y + (a + 4)z = 10. 2

Determinare per quale (o quali) valori il sistema è possibile e risolverlo in questo (o quei) casi. Per determinare in quali casi il sistema ha soluzioni è possibile usare il teorema di Rouché Capelli. Siccome bisogna poi risolvere il sistema, è più conveniente procedere direttamente con il metodo di Gauss. La prima equazione si presta ad eliminare l incognita x dalle altre equazioni. Otteniamo: x + 2y + 5z = 0 y z = 5 y + (a 18)z = 5 2y + (a 21)z = 10. A questo punto usiamo la seconda equazione per eliminare l incognita y dal resto del sistema. Viene: x + 3z = 10 y z = 5 (a 19)z = 0 (a 19)z = 0. Quindi il sistema è risolvibile per tutti i valori di a. Se a 19 allora z = 0 e il sistema è determinato, con soluzione x = 10, y = 5 e z = 0. Se invece a = 19, il sistema è indeterminato, con le soluzioni che dipendono da z (per esempio), e x e y sono determinati in funzione di z dalle prime due equazioni. Nota: era possibile (anzi, consigliabile), sottrarre la quarta equazione alla terza prima di iniziare la risoluzione. Facendo poi le stesse operazioni, la terza sarebbe risultata 0 = 0. 3

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 14 gennaio 2019 Parte B Tema B3 Tempo a disposizione: due ore. Calcolatrici, libri e appunti non sono ammessi. Ogni esercizio deve cominciare all inizio di una nuova pagina. Vanno consegnati solo questo foglio e la bella. Saranno tolti punti per le risposte non giustificate. Esercizio 1. Sia SOLUZIONI z = ( 3 i) 4 (1 i) 6. a) Calcolare parte reale, parte immaginaria, modulo e argomento di z. In questo caso è semplice calcolare il modulo e l argomento di z. Infatti il numeratore della frazione è la potenza quarta di z 1 = 3 i che ha z 1 = 2 e arg z 1 = π, quindi il numeratore ha modulo 6 24 e argomento 2π. Il denominatore è la potenza sesta di 3 z 2 = 1 i che ha z 2 = 2 e arg z 2 = π 4, quindi il denominatore ha modulo 23 e argomento 3π 2. Quindi z = 2 e arg z = 5π 6. Abbiamo quindi Re z = 3 e Im z = 1. b) Calcolare le radici settime di z. Abbiamo z in forma trigonometrica, le sue radici settime sono quindi molto semplici da calcolare. Sono z k = 2 1 5iπ 7 e 42 + 2ikπ 7 = 2 1 (12k+5)iπ 7 e 42 con k = 0,..., 6. 1

Esercizio 2. a) Dati i vettori v 1 = (2; 1; 1), v 2 = ( 2; 2; 3) e v 3 = (10; 7; k), studiare, al variare di k, la dipendenza o indipendenza lineare e, nei vari casi, indicare la dimensione del sottospazio V da essi generato. Si vede immediatamente che v 1 e v 2 non sono linearmente dipendenti perché non sono proporzionali. Quindi il sottospazio W che essi generano è di dimensione 2. La dimensione di V può essere quindi 2 o 3 secondo che v 3 W o no. Per sapere se v 3 sta in W ci basta calcolare la caratteristica della matrice 2 2 10 A = 1 2 7 1 3 k Questa matrice può avere caratteristica 2 o 3 e ha caratteristica 2 se e soltanto se det A = 0. Non è difficile verificare che det A = 2k + 6 (come al solito è più furbo usare un ±1 per fabbricare degli zeri in una riga o una colonna piuttosto che buttarsi a capofitto nel calcolo del determinante). La dimensione del sottospazio V è quindi 2 se k = 3, mentre vale 3 se k 3. b) Determinare, al variare di k, se il vettore appartiene o no al sottospazio V. w = (10; 8; 7) Se k 3 è sicuro che w V poiché V = R 3. Nel caso k = 3 abbiamo visto che v 1 e v 2 costituiscono una base di V. Quindi basta, di nuovo, calcolare il determinante della matrice 2 2 10 B = 1 2 8 1 3 7 Il calcolo del determinante non pone nessun problema (ma si consiglia lo stesso di fabbricare degli zeri). È effettivamente uguale a 0 e quindi anche nel caso k = 3 abbiamo che w V. Esercizio 3. Si consideri il sistema seguente, dipendente da un parametro reale a: x + y 2z = 1 2x 3y z = 0 3x 17y + (a + 7)z = 5 4x + 4y + (a 7)z = 4. 2

Determinare per quale (o quali) valori il sistema è possibile e risolverlo in questo (o quei) casi. Per determinare in quali casi il sistema ha soluzioni è possibile usare il teorema di Rouché Capelli. Siccome bisogna poi risolvere il sistema, è più conveniente procedere direttamente con il metodo di Gauss. La prima equazione si presta ad eliminare l incognita x dalle altre equazioni. Otteniamo: x + y 2z = 1 5y + 3z = 2 20y + (a + 13)z = 8 (a + 1)z = 0. A questo punto usiamo la seconda equazione per eliminare l incognita y dal resto del sistema. Viene: 5x 7z = 3 5y + 3z = 2 (a + 1)z = 0 (a + 1)z = 0. Quindi il sistema è risolvibile per tutti i valori di a. Se a 1 allora z = 0 e il sistema è determinato, con soluzione x = 3 5, y = 2 5 e z = 0. Se invece a = 1, il sistema è indeterminato, con le soluzioni che dipendono da z (per esempio), e x e y sono determinati in funzione di z dalle prime due equazioni. Nota: era possibile (anzi, consigliabile), sottrarre la quarta equazione alla terza prima di iniziare la risoluzione. Facendo poi le stesse operazioni, la terza sarebbe risultata 0 = 0. 3

Università degli Studi di Bergamo Scuola di Ingegneria Corso di Geometria e Algebra Lineare Appello 14 gennaio 2019 Parte B Tema B4 Tempo a disposizione: due ore. Calcolatrici, libri e appunti non sono ammessi. Ogni esercizio deve cominciare all inizio di una nuova pagina. Vanno consegnati solo questo foglio e la bella. Saranno tolti punti per le risposte non giustificate. Esercizio 1. Sia SOLUZIONI z = ( 3 + i) 4 ( 1 + i) 6. a) Calcolare parte reale, parte immaginaria, modulo e argomento di z. In questo caso è semplice calcolare il modulo e l argomento di z. Infatti il numeratore della frazione è la potenza quarta di z 1 = 3 + i che ha z 1 = 2 e arg z 1 = π 6, quindi il numeratore ha modulo 24 e argomento 2π 3. Il denominatore è la potenza sesta di z 2 = 1 + i che ha z 2 = 2 e arg z 2 = 3π 4, quindi il denominatore ha modulo 23 e argomento 9π 2 = π 2 + 4π. Quindi z = 2 e arg z = π 6. Abbiamo quindi Re z = 3 e Im z = 1. b) Calcolare le radici settime di z. Abbiamo z in forma trigonometrica, le sue radici settime sono quindi molto semplici da calcolare. Sono z k = 2 1 iπ 7 e 42 + 2ikπ 7 = 2 1 (12k+1)iπ 7 e 42 con k = 0,..., 6. 1

Esercizio 2. a) Dati i vettori v 1 = ( 1; 1; 3), v 2 = (1; 2; 2) e v 3 = ( 5; 7; k), studiare, al variare di k, la dipendenza o indipendenza lineare e, nei vari casi, indicare la dimensione del sottospazio V da essi generato. Si vede immediatamente che v 1 e v 2 non sono linearmente dipendenti perché non sono proporzionali. Quindi il sottospazio W che essi generano è di dimensione 2. La dimensione di V può essere quindi 2 o 3 secondo che v 3 W o no. Per sapere se v 3 sta in W ci basta calcolare la caratteristica della matrice 1 1 5 A = 1 2 7 3 2 k Questa matrice può avere caratteristica 2 o 3 e ha caratteristica 2 se e soltanto se det A = 0. Non è difficile verificare che det A = k + 5 (come al solito è più furbo usare un ±1 per fabbricare degli zeri in una riga o una colonna piuttosto che buttarsi a capofitto nel calcolo del determinante). La dimensione del sottospazio V è quindi 2 se k = 5, mentre vale 3 se k 5. b) Determinare, al variare di k, se il vettore appartiene o no al sottospazio V. w = ( 5; 8; 0) Se k 5 è sicuro che w V poiché V = R 3. Nel caso k = 5 abbiamo visto che v 1 e v 2 costituiscono una base di V. Quindi basta, di nuovo, calcolare il determinante della matrice 1 1 5 B = 1 2 8 3 2 0 Il calcolo del determinante non pone nessun problema (ma si consiglia lo stesso di fabbricare degli zeri). È effettivamente uguale a 0 e quindi anche nel caso k = 5 abbiamo che w V. Esercizio 3. Si consideri il sistema seguente, dipendente da un parametro reale a: x y 3z = 5 5x 8y 14z = 27 2x + 4y + (a + 1)z = 6 2x + 10y + (a 1)z = 2. 2

Determinare per quale (o quali) valori il sistema è possibile e risolverlo in questo (o quei) casi. Per determinare in quali casi il sistema ha soluzioni è possibile usare il teorema di Rouché Capelli. Siccome bisogna poi risolvere il sistema, è più conveniente procedere direttamente con il metodo di Gauss. La prima equazione si presta ad eliminare l incognita x dalle altre equazioni. Otteniamo: x y 3z = 5 3y + z = 2 6y + (a + 7)z = 4 12y + (a + 5)z = 8. A questo punto usiamo la seconda equazione per eliminare l incognita y dal resto del sistema. Viene: 3x 10z = 13 3y + z = 2 (a + 9)z = 0 (a + 9)z = 0. Quindi il sistema è risolvibile per tutti i valori di a. Se a 9 allora z = 0 e il sistema è determinato, con soluzione x = 13 3, y = 2 3 e z = 0. Se invece a = 9, il sistema è indeterminato, con le soluzioni che dipendono da z (per esempio), e x e y sono determinati in funzione di z dalle prime due equazioni. Nota: era possibile (anzi, consigliabile), sottrarre la quarta equazione alla terza prima di iniziare la risoluzione. Facendo poi le stesse operazioni, la terza sarebbe risultata 0 = 0. 3