Responda:
# #
# "(i) Verdadeiro" #
# "(ii) Falso." #
Explicação:
# #
# "Provas". #
# "(i) Podemos construir um conjunto de subespaços:" #
# "1)" para todos os r em RR, "let:" qquad quad V_r = (x, r x) em RR ^ 2. #
# "Geometricamente," V_r "é a linha de origem de" RR ^ 2, "de inclinação" r. #
# "2) Verificamos que esses subespaços justificam a afirmação (i)." #
# "3) Claramente:" qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad V_r sube RR ^ 2. #
# "4) Verifique se:" qquad qquad V_r "é um subespaço apropriado de" RR ^ 2. #
# "Deixar:" qquad u, v em V_r, alpha, beta em RR. qquad qquad qquad quad "Verifique se:" quad alpha u beta v em V_r. #
# u, v em V_r rArr u = (x_1, r x_1), v = (x_2, r x_2); "para alguns" x_1, x_2 em RR #
# qquad qquad qquad:. qquad quad alpha u + beta v = alpha (x_1, r x_1) + beta (x_2, r x_2) #
# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = alpha (x_1, r x_1) + beta (x_2, r x_2) #
qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = (alpha x_1, alpha r x_1) + (beta x_2, beta r x_2) #
# qqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq
qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad = (alpha x_1 + beta x_2, r (alpha x_1 + beta x_2)) #
# qquad qquad qquad qquad qquad quad quad = (x_3, r x_3) em V_r; qquad "com" x_3 = alpha x_1 + beta x_2. #
# "Então:" qquad qquad qquadu, v em V_r, alpha, beta em RR quad rArr quad alpha u beta v em V_r. #
# "Assim:" qquad qquad qquad qquad qquad qquad quad V_r "é um subespaço de" RR ^ 2. #
# "Para ver que" V_r "é diferente de zero, observe que:" #
# qquad qquad qquad qquad qquad qquad (1, r) em V_r, "e" (1, r) ne (0, 0). #
# "Para ver que" V_r "é apropriado," "note que" (1, r + 1)! Em V_r: #
# (1, r + 1) em V_r rArr "(por construção de" V_r ")" quad r cdot 1 = r + 1 #
# qquad qquad qquad qquad qquad qquad rArr r = r + 1, "claramente impossível". #
# "Assim:" qquad qquad qquad V_r "é um subespaço adequado, diferente de zero, de RR ^ 2. qquad qquad qquad (1) #
# "5) Agora mostre que existem infinitamente muitos desses subespaços" V_r. #
# "Deixar:" qquad qquad r, s em RR. qquad qquad qquad quad "Mostraremos:" qquad r ne rArr V_r ne V_s. #
# "Por definição:" quad (1, r) = (1, r cdot 1) em V_r; (1, s) = (1, s cdot 1) em V_s. #
# "Claramente:" qquad qquad qquad qquad qquad r ne rArr (1, r) ne (1, s). #
# "Assim:" qquad qquad qquad qquad qquad qquad r ne s rArr V_r ne V_s. #
# "So each" r in RR "produz um subespaço distinto" V_r. #
# "Isso, junto com (1), dá:" #
# "A família de subespaços:" r em RR, "é uma família infinita" #
# "de subespaços não nulos e adequados de" RR ^ 2. qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad square #
# "(ii) Isso é realmente fácil. Se o sistema é quadrado, e o" #
# "matriz coeficiente do sistema em invertível, só haverá" #
# "a solução zero". #
# "Suponha que:" qquad qquad quad A "é uma matriz quadrada e invertível." #
# "Considere o sistema homogêneo:" #
# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad qqq A x = 0. #
# "Assim, como" A "é invertível:" #
# qquad qquad qquad qquad qquad qquad qquad A ^ {- 1} cdot A x = A ^ {- 1} cdot 0. #
# qquad qquad qquad qquad:. qquad qquad qquad qquad I x = 0. #
# qquad qquad qquad qquad:. qquad qquad qquad qquad = 0. #
# "Assim, o sistema homogêneo" A x = 0, "não tem um" #
# "solução diferente de zero". qquadqquadqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqqq