Corso di Laurea in Management e Marketing Esercizi di Algebra Lineare (1)

Documenti analoghi
Esercizi di Geometria e Algebra Lineare C.d.L. Ingegneria Meccanica

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 20 Giugno A)

Esercitazione di Geometria I 13 dicembre Esercizio 1. Esercizio 2. Esercizio 3

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 14 gennaio A)

Algebra lineare Geometria 1 11 luglio 2008

Geometria analitica: rette e piani

REGISTRO DELLE ESERCITAZIONI

Esercizi di GEOMETRIA e ALGEBRA LINEARE (Ingegneria Ambientale e Civile - Curriculum Ambientale)

22 Novembre Sia T α : RP 1 RP 1 la trasformazione proiettiva determinata dalla matrice non

Dipartimento di Matematica Corso di laurea in Matematica Compiti di Geometria II assegnati da dicembre 2000 a dicembre 2003

Esercizi per il corso di Algebra e Geometria L.

ESERCIZI SVOLTI SU: GEOMETRIA TRIDIMENSIONALE. 2. Fissato un sistema di riferimento cartesiano dello spazio euclideo O, i, j, k,

Esercizi di MATEMATICA PER RCHITETTURA prima parte: Algebra Lineare e Geometria

Capitolo 1 Vettori applicati e geometria dello spazio

RETTE E PIANI NELLO SPAZIO

Esercizi per Geometria II Geometria euclidea e proiettiva

(VX) (F) Se A e B sono due matrici simmetriche n n allora anche A B è una matrice simmetrica.

I VERIFICA DI GEOMETRIA 1 CORSO DI LAUREA IN MATEMATICA - 4 DICEMBRE 2007

Elementi di Algebra Lineare Spazi Vettoriali

Rette e piani nello spazio Federico Lastaria, Analisi e Geometria 1. Politecnico di Milano Corso di Analisi e Geometria 1

FONDAMENTI DI ALGEBRA LINEARE E GEOMETRIA

Politecnico di Torino Facoltà di Architettura. Raccolta di esercizi proposti nelle prove scritte

(2) Dato il vettore w = (1, 1, 1), calcolare T (w). (3) Determinare la matrice A associata a T rispetto alla base canonica.

Esercizi di GEOMETRIA I - Algebra Lineare B = , calcolare A A t A + I

= (cioè le due terne di numeri direttori ( devono essere ) proporzionali). Tale uguaglianza non è verificata, poiché risulta ρ

Parte 10. Geometria dello spazio I

Per le risposte utilizza gli spazi predisposti. Quando richiesto, il procedimento va esposto brevemente, ma in maniera comprensibile.

Dipendenza e indipendenza lineare (senza il concetto di rango)

Soluzione. (a) L insieme F 1 e linearmente indipendente; gli insiemi F 2 ed F 3 sono linearmente

Liceo Scientifico Cassini Esercizi di matematica, classe 5F, foglio3, soluzioni. normale parallelo a quello direzionale della retta sarà quindi

Analisi Matematica e Geometria 1

I FACOLTÀ DI INGEGNERIA - POLITECNICO DI BARI Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica (corso A) A.A , Esercizi di Geometria analitica

Corso di Geometria Ing. Informatica e Automatica Test 1: soluzioni

GEOMETRIA LINEARE E CONICHE - GIUGNO Nello spazio ordinario, assegnato un riferimento ortonormale si considerino le rette: x = z 2 y = z

GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE Soluzioni Appello del 17 GIUGNO Compito A

Ingegneria Gestionale - Corso di Algebra lineare e Analisi II anno accademico 2009/2010 ESERCITAZIONE 4.4

Ferruccio Orecchia. esercizi di GEOMETRIA 1

Elementi di Algebra Lineare. Spazio Vettoriale (lineare)

NOTE DI ALGEBRA LINEARE v = a 1 v a n v n, w = b 1 v b n v n

Argomenti Capitolo 1 Richiami

Corso di Geometria BIAR, BSIR Esercizi 10: soluzioni

ALGEBRA E GEOMETRIA Esercizi Corso di Laurea in Chimica - anno acc. 2015/2016 docente: Elena Polastri,

Tempo a disposizione: 150 minuti. 1 È dato l endomorfismo f : R 3 R 3 definito dalle relazioni

CORSO DI LAUREA in Ingegneria Informatica (Vecchio Ordinamento)

Esame scritto di Geometria 2

Geometria e Topologia I (U1-4) 2006-mag-10 61

MATRICI E SISTEMI LINEARI

GEOMETRIA PIANA. 1) sia verificata l uguaglianza di segmenti AC = CB (ossia C è punto medio del segmento AB);

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

Analisi Matematica 1 e Matematica 1 Geometria Analitica: Rette

1. Calcolare gli invarianti ortogonali e riconoscere le seguenti quadriche.

Prodotto scalare e ortogonalità

Esercitazione di Analisi Matematica II

Trapani. Dispensa di Geometria, x 1 x 2.x n. (x 1 y 1 ) (x n y n ) 2.

Esercizi di Algebra Lineare Superfici rigate

Matematica per Analisi dei Dati,

Geometria BATR-BCVR Esercizi 9

Sapienza Università di Roma Corso di laurea in Ingegneria Energetica Geometria A.A ESERCIZI DA CONSEGNARE prof.

x1 + 2x 2 + 3x 3 = 0 nelle tre incognite x 1, x 2, x 3. Possiamo risolvere l equazione ricavando l incognita x 1 x 1 = 2x 2 3x 3 2r 1 3r 2 x 2 x 3

Prova scritta di Geometria 2 Prof. M. Boratynski

(c) Stabilire per quali valori di h is sistema ammette un unica soluzione:

15 luglio Soluzione esame di geometria - Ing. gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA... ISTRUZIONI

ESERCIZI DI MATEMATICA DISCRETA ANNO 2006/2007

Corso di Geometria Lezione II: Spazi vettoriali

LEZIONE 12. v = α 1 v α n v n =

Esercizi di Geometria - 2

Geometria analitica: curve e superfici

SOTTOSPAZI E OPERAZIONI IN SPAZI DIVERSI DA R n

Coordiante omogenee e proiezioni

MATEMATICA PRIMO COMPITINO SOLUZIONE DI ALCUNI ESERCIZI PRIMA PARTE. Esercizio 1. (Testo B) Determina, motivando la risposta, se la funzione f : R R

Compito Parziale di Algebra lineare e Geometria analitica. 2x + 3y + 2z = 0 x y z = 0

1 Equazioni parametriche e cartesiane di sottospazi affini di R n

DIARIO DEL CORSO DI GEOMETRIA E ALGEBRA LINEARE

1. Esercizi (1) Porre in forma trigonometrica i seguenti numeri complessi: 5, 2 i2, 1 + i. (2) Calcolare le seguenti radici: 2 2i,

Esercitazione 6 - Soluzione

Geometria Analitica nello Spazio

Esercizi su esponenziali, coni, cilindri, superfici di rotazione

La riduzione a gradini e i sistemi lineari (senza il concetto di rango)

Tutorato di GE110. Universitá degli Studi Roma Tre - Corso di Laurea in Matematica

Esame di Geometria - 9 CFU (Appello del 28 gennaio A)

Algebra Lineare e Geometria

Esercizi svolti. Geometria analitica: rette e piani

QUADERNI DIDATTICI. Dipartimento di Matematica. Esercizi di Geometria ealgebralinearei Corso di Studi in Fisica

Domande di Analisi Matematica tratte dai Test di autovalutazione o di recupero dei debiti formativi.

Fissiamo nello spazio un sistema di riferimento cartesiano ortogonale O, x, y, z, u.

Lezione 5 Geometria Analitica 1

Appunti su Indipendenza Lineare di Vettori

PIANI E RETTE NELLO SPAZIO / ESERCIZI SVOLTI

Note di geometria analitica nel piano

x + b! y + c! Osservazione: poiché ci sono infiniti piani ai quali appartiene una retta r, le equazioni non sono univocamente determinate.

Algebra/Algebra Lineare,

Prodotto interno (prodotto scalare definito positivo)

{ x + 2y = 3 αx + 2y = 1 αx + y = 0. f(x) = e x 2 +3x+4 x 5. f(x) = x 3 e 7x.

A.A. 2014/2015 Corso di Algebra Lineare

Soluzione. a) Per la bilinearità e la simmetria del prodotto scalare, b) Si sfruttano la bilinearità e la simmetria del prodotto scalare.

Tempo a disposizione: 150 minuti. 1 Studiare, al variare del parametro reale k, il seguente sistema lineare: x + ky = k 2x + ky + z = 0.

Si consideri il sistema a coefficienti reali di m equazioni lineari in n incognite

appuntiofficinastudenti.com 1. Strutture algebriche e polinomi

VETTORI NELLO SPAZIO ORDINARIO ,

Appunti di ALGEBRA LINEARE

Transcript:

Corso di Laurea in Management e Marketing Esercizi di Algebra Lineare (1) 1) Si stabilisca se ciascuno dei seguenti sottoinsiemi di R 2 è costituito da vettori linearmente indipendenti. Si determini la dimensione del sottospazio vettoriale generato da ciascun insieme ed una sua equazione cartesiana. A = {( 1, 3), (5, 15)} B = {(2, 5), (3, 6), (4, 10)} C = {( 2, 0)} D = {( 3, 5), (0, 0), (12, 20)} 2) Si mostri che i vettori di R 4 v 1 = (1, 0, 2, 0), v 2 = (0, 1, 1, 0) e v 3 = (0, 0, 0, 3) sono linearmente indipendenti. Si provi inoltre che il vettore v 4 = (2, 3, 1, 6) appartiene a Span(v 1, v 2, v 3 ). 3) Si stabilisca se ciascuno dei seguenti insiemi A i di vettori di R n (n si deduce dal numero di componenti del vettore) costituisce una base per lo spazio da essi generato Span(A i ). In caso contrario, si estragga da essi una base B i per Span(A i ). Si completi inoltre tale base B i in modo da ottenere una base B i del corrispondente spazio Rn. A 1 = {(1, 2, 0), (3, 0, 1), (5, 2, 2)} A 2 = {(2, 2, 5), ( 1, 1, 5 2 ), (0, 0, 0), (4, 4, 10)} A 3 = {(0, 1, 1), (1, 1, 1)} A 4 = {(2, 3, 0, 0), (3, 2, 0, 0), (0, 1, 2, 3), ( 1, 0, 2, 3)} A 5 = {( 2, 2), (1, 1)} A 6 = {(1, 0, 0, 1, 0), (5, 0, 0, 2, 6), (1, 0, 0, 0, 2), (2, 0, 0, 1, 2)} 4) Si stabilisca se ciascuno dei seguenti sottoinsiemi di R 3 è costituito da vettori linearmente indipendenti. Si determini la dimensione del sottospazio vettoriale generato da ciascun insieme ed una sua equazione cartesiana. A = {(0, 1, 0), (0, 2, 3)} B = {( 1, 2, 1), (0, 0, 1), (2, 4, 2), (4, 8, 3)} C = {(5, 1, 0), (0, 3, 1), (1, 1, 1)} D = {(3, 2, 2), (12, 8, 8), (1, 2 3, 2 3 )} E = {( 2 5, 1 5, 1 5 ), (2, 1, 1), (7, 2, 2)} F = {( 3 2, 1, 2 3 ), (9, 6, 4), ( 3, 2, 4 3 )} 5) Per quali valori di k R i vettori u = (1, 2, k), v = (2, 4, k) e w = (k, 2, k 1) costituiscono una base per R 3? 6) Per ciascuno dei seguenti sottospazi di R 2, di cui viene fornita l equazione cartesiana, si determini un equazione parametrica. S 1 ) y = 4x + 5 S 2 ) 3x 4y + 1 = 0 S 3 ) 2x + 2y = 2 y = 3 S 5 ) 2x + 5 S 6 ) 2 5 x = 3 10 y 1

7) Per ciascuno dei seguenti sottospazi di R 3, di cui viene fornita l equazione cartesiana, si determini un equazione parametrica e la relativa dimensione. S 1 ) x + 2y + 3 S 2 ) 2x 2y + 3z = 1 4x 4y + 6z = 2 2x + y + S 7 ) x + 3y 4 3x + 3y 2 x x + 2y S 5 ) 5x y 2z + 2 = 0 S 6 ) S 8 ) x 2y + 3z = 1 2x 3y + z = 2 3x 5y + 4 S 3 ) y = 3 S 9 ) 3x + z = 3 2x + 4y + 2z = 1 x = 5 2 y + 2z 1 = z 3y 8) In R 3, si determinino le equazioni cartesiane e parametriche degli assi x, y e z e dei piani xy, xz e yz. 9) Utilizzando il metodo di Gauss, si determinino le eventuali soluzioni in R 3 dei seguenti sistemi lineari. 2x 2y 3z = 1 x 2y + 5z = 2 2x + 2y + z = 7 b) 2y 6z = 3 4x 3y + 2z = 7 2x 2y + 4z = 7 4x + 3y 2x 2y + 3z = 1 c) 2x + 2z = 1 d) 3x + 2y + z = 5 3y 5z = 1 4x 3y + 6z = 2 10) Si determini per quali valori del parametro k R i seguenti sistemi ammettono soluzioni in R 2. Per 2x + ky = k x + 2y = 6 x + y = 2 b) 2x y = 2 + k c) kx + (k 2 3)y = k 2 3k x k 2 y = k + 2 4x + ky + y = k 11) Si determini per quali valori del parametro k R i seguenti sistemi ammettono soluzioni in R 3. Per 3x + 2ky 2z = 1 2y + kz = k b) 2ky + 9 = 3k 2k 2 2x + (k + 1)y + k 2 z = 1 y 4z = k 2 4x + (2k + 1)y + 4z = 4 k 2x + ky = 1 c) (2 k)x y + 4z = 2 x + y + 3z = 1 x 2y + (1 k)z = 1 3y + 2z = k

12) Si determini per quali valori del parametro k R i seguenti sistemi ammettono soluzioni in R 4. Per x + 2y + kt = 3 (1 k)x + y + z + t = 2 y + kt = 2 b) x + kt = 2 x + 3y + kz + (k 2 + 2k)t = k 2 + 5 x y + 3z + t = 4 kx + ky + (k 2 4k)t = k 2 + 4k 13) In R 3 sono dati il piano { π passante per l origine e per i punti A(1, 2, 0) e B(1, 4, 3) e la retta r x + y kz = 1 di equazione cartesiana. Si determini l equazione cartesiana di π e si x + (k 1)y + 4z = k discuta la posizione reciproca di π ed r al variare del parametro k R. 14) { In R 3 sono dati il piano π di equazione 2x + 2y + 2z = 1 e l insieme di punti α di equazione x ky + 2z = 1, con k R. x + 2y k a. Per quali valori di k l insieme α è una retta? b. Si determini una rappresentazione parametrica di π. c. Si discuta la posizione reciproca di π ed α al variare di k R. { x + 2y 3z = 1 15) In R 3 sono dati la retta r di equazione e il piano π di equazione ax+y 3z = 4a, x + y + con a R. Si discuta la reciproca posizione di r e π al variare di a R. 16) Si determini l equazione { cartesiana della retta di R 3 passante per il punto P (3, 3, 1) e parallela x z + 1 = 0 alla retta di equazione 2x + y 2 = 0 17) Sia r la retta di R 3 avente equazione parametrica x = 2h + 2 y = 2h 1 z = 3h Si determini l equazione cartesiana del piano π contenente r e passante per il punto P (1, 0, 3). 18) Si verifichi che le due rette di R 3 r) 4x y 1 = 0 3x 2z 1 = 0 e s) x = h y = 2h + 1 z = 3h 1 sono incidenti e si determini l equazione cartesiana del piano π che contiene entrambe.

Soluzioni 1) I vettori di A sono linearmente dipendenti; dim(span(a)) = 1 (rett; y = 3x. I vettori di B sono linearmente dipendenti; dim(span(b)) = 2; lo spazio generato è quindi tutto R 2. L unico vettore di C è ovviamente linearmente indipendente; dim(span(c)) = 1 (rett;. I vettori di D sono linearmente dipendenti; dim(span(d)) = 1 (rett; y = 5 3 x. 2) I vettori sono linearmente indipendenti in quanto l unica combinazione lineare di essi che fornisce il vettore nullo (0, 0, 0, 0) si ha per scalari tutti nulli. Il vettore v 4 appartiene allo spazio da essi generato in quanto è ottenuto tramite una loro combinazione lineare: v 4 = 2v 1 3v 2 2v 3. 3) A 1 ) No. Una possibile base di Span(A 1 ) è B 1 = {(1, 2, 0), (3, 0, 1)}, che può essere completata, per esempio, nella base di R 3 B 1 = {(1, 2, 0), (3, 0, 1), (0, 0, 1)}. A 2 ) No. Una possibile base di Span(A 2 ) è B 2 = {(2, 2, 5)}, che può essere completata nella base di R 3 aggiungendo due qualunque vettori della base canonica: per esempio, B 2 = {(2, 2, 5), (1, 0, 0), (0, 1, 0)}. A 3 ) Sì. Dunque, B 3 = A 3. Tale base può essere completata in modo da ottenere una base di R 3 aggiungendo qualunque vettore linearmente indipendente dai due vettori di A 3 : per esempio, il vettore (1, 1, 0). Dunque, B 3 = {(0, 1, 1), (1, 1, 1), (1, 1, 0)}. A 4 ) No. Una possibile base di Span(A 4 ) è B 4 = {(2, 3, 0, 0), (3, 2, 0, 0), (0, 1, 2, 3)}, che può essere completata, per esempio, nella base di R 4 B 4 = {(2, 3, 0, 0), (3, 2, 0, 0), (0, 1, 2, 3), (0, 0, 1, 0)}, oppure in B 4 = {(2, 3, 0, 0), (3, 2, 0, 0), (0, 1, 2, 3), (0, 0, 0, 1)}. A 5 ) Sì. Poiché Span(A 5 ) = R 2, l insieme A 5 è già una base di R 2. A 6 ) No. Una possibile base di Span(A 6 ) è B 6 = {(1, 0, 0, 1, 0), (1, 0, 0, 0, 2)}. 4) I vettori di A sono linearmente indipendenti; dim(span(a)) = 2 (piano);. I vettori di B sono linearmente dipendenti; dim(span(b)) = 2 (piano); 2x +. I vettori di C sono linearmente indipendenti; dim(span(c)) = 3; lo spazio { generato è quindi tutto R 3. 2x 3 I vettori di D sono linearmente dipendenti; dim(span(d)) = 1 (rett; y + I vettori di E sono linearmente dipendenti; dim(span(e)) = 2 (piano); { y + 4x 9 I vettori di F sono linearmente dipendenti; dim(span(f )) = 1 (rett; 2y + 3 5) I tre vettori costituiscono una base per R 3 per k 0 k 1. 6) S 1 ) x = h y = 4h + 5 x = h y = 3 S 2 ) S 5 ) x = 4h y = 3h + 1 4 x = 5h y = 2h S 3 ) S 6 ) x = h y = h + 1 x = 3h 5 2 y = 4h 7) S 1 ) S 7 ) x = 2h 3k z = k x = h 3k + 1 2 z = 2k x = h S 2 ) S 3 ) z = 3h x = h S 5 ) y = 5h 2k + 2 S 6 ) z = k S 8 ) S 9 ) x = h y = 3 z = k x = h y = 2h 5 4 z = 3h + 3 x = 7h 2 y = 2h z = 6h 1 dim(s 1 ) = 2, dim(s 2 ) = 1, dim(s 3 ) = 2, dim( = 2, dim(s 5 ) = 2, dim(s 6 ) = 1 dim(s 7 ) = 0, dim(s 9 ) = 1. 8) Gli assi x, y e z hanno, rispettivamente, equazioni parametriche cartesiane,,. x = h,, z = h ed equazioni

9) Una soluzione: (1, 3, 1). b) Infinite souzioni dipendenti da un parametro: (z + 5, 3z + 3 2, z). c) Nessuna soluzione (sistema impossibile). d) Una soluzione: ( 2, 0, 1). 10) Per k 1 k 3 il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). Per k = 1 il sistema è impossibile, mentre per k = 3 il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro, ovvero dim(s) = 1. b) Per k 2 il sistema è impossibile. Per k = 2 il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). c) Per ogni valore k R il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). 11) Per k 3 k 3 il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). Per k = 3 il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro, e dunque dim(s) = 1. Per k = 3 il sistema è impossibile. b) Per k 2 k 2 il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). Per k = 2 il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro, e dunque dim(s) = 1. Per k = 2 il sistema è impossibile. c) Per k 0 k 13 il sistema è impossibile. Per k = 13 il sistema ammette una sola soluzione (dim(s) = 0), mentre per k = 0 il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro (dim(s) = 1). 12) Per k 0 k 4 il sistema ammette una soluzione (dim(s) = 0). Per k = 0 il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da due parametri (dim(s) = 2), mentre per k = 4 il sistema è impossibile. b) Per ogni valore k R il sistema ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro (dim(s) = 1). 13) Il piano π ha equazione 2x + y + 2. Per k 0 k 1, la retta e il piano sono incidenti (si intersecano in un 2 punto). Per k = 0 k = 1, la retta è parallela al piano. 2 14) a. k 2. b. Una possibile rappresentazione parametrica di π è x = h y = k z = h k + 1 2 c. Per k 2 k 0, π ed α sono incidenti (si intersecano in un punto). Per k = 0, α è una retta che giace sul piano π (infatti, il sistema fra le equazioni di α e π ammette infinite soluzioni dipendenti da un parametro). Per k = 2, α coincide con l insieme vuoto (si veda quanto trovato al punto e pertanto π ed α non hanno punti in comune. 15) Per a = 1 5, la retta giace sul piano. Per a 1, la retta e il piano sono incidenti (si incontrano in un punto). 5 2x + y 9 = 0 16) La retta richiesta ha equazione cartesiana x z 4 = 0 17) Il piano π ha equazione x + y 1 = 0. 18) Il piano π ha equazione 18x + 3y 4z 7 = 0.