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> Propuesto Itachi 72
Uchiha Itachi
mensaje Jan 4 2009, 02:04 AM
Publicado: #1


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TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  {\text{Sea  }}f:V \to W{\text{  una aplicacion lineal y  }}\beta  = \left\{ {v_1 ,......,v_n } \right\}{\text{ una base de V}}{\text{,}} \hfill \\<br />  {\text{entonces demuestre las siguientes proposiciones :}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />   \bullet {\text{ }}f{\text{ es inyectiva si solo si  }}\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es L}}{\text{.I}} \hfill \\<br />   \bullet {\text{ }}f{\text{ es epiyectiva si solo si }}\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ generan W}} \hfill \\<br />   \bullet f{\text{ es biyectiva si solo si  }}\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es base de W}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]


--------------------
Candidato a doctor en Cs. De la ingeniería mención modelamiento matemático, DIM. Universidad de Chile

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camileis
mensaje Jan 22 2009, 08:16 PM
Publicado: #2


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TEX: Por propiedad de T.L si $B = \left\{ {v_1 ,...v_n } \right\}$ es base, f(B) es generado por $\left\{ {f(v_1 ),...,f(v_n )} \right\}$.\\\\<br />Ahora\\<br /><br /><br /> $\bullet$ Sea $f(B) = \left\{ {f(v_1 ),...,f(v_n )} \right\}$\\<br /><br />Sera L.I solo si $rangf(B) = n$\\<br /><br />luego:\\<br /><br />$f(B)L.I \Rightarrow rangf(B) = n \Rightarrow \dim f(V) = n = \dim V$\\<br /><br />Hacien uso del T. de la dimension:\\<br /><br />$\begin{gathered}<br />  \dim V = \dim f(V) \hfill \\<br />  \begin{array}{*{20}c}<br />   {\dim V = \dim f(V)} &  \Rightarrow  & {\dim Nuc(f) = 0}  \\<br /><br /> \end{array}  \hfill \\<br />  \begin{array}{*{20}c}<br />   { \Rightarrow Nuc(f) = 0} &  \Rightarrow  & {f\ \ es\ \ inyectiva}  \\<br /><br /> \end{array}  \hfill \\ <br />\end{gathered}$\\\\<br /><br />$\bullet$ Sea $\dim W = m$\\<br /><br />f es epiyectiva si $\operatorname{Im} f = W$\\<br /><br />$\therefore \dim \operatorname{Im} f = \dim W$\\<br /><br />Si F(B) genera W $\Rightarrow \dim \operatorname{Im} f = \dim W$\\<br /><br />$\begin{array}{*{20}c}<br />   {\therefore \operatorname{Im} f = m} &  \Rightarrow  & {f\ \ es\ \ epiyetiva}  \\<br /><br /> \end{array}$\\<br /><br />$\bullet$ De lo anterior tenemos:\\<br /><br />Si F(B) es L.I y genera W, implica que es inyectiva y epiyectiva a la vez, por lo tanto sera biyectiva.<br />


--------------------
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Uchiha Itachi
mensaje Jan 23 2009, 07:09 PM
Publicado: #3


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CITA(camileis @ Jan 23 2009, 01:16 AM) *
TEX: Por propiedad de T.L si $B = \left\{ {v_1 ,...v_n } \right\}$ es base, f(B) es generado por $\left\{ {f(v_1 ),...,f(v_n )} \right\}$.\\\\<br />Ahora\\<br /> $\bullet$ Sea $f(B) = \left\{ {f(v_1 ),...,f(v_n )} \right\}$\\<br /><br />Sera L.I solo si $rangf(B) = n$\\<br /><br />luego:\\<br /><br />$f(B)L.I \Rightarrow rangf(B) = n \Rightarrow \dim f(V) = n = \dim V$\\<br /><br />Hacien uso del T. de la dimension:\\<br /><br />$\begin{gathered}<br />  \dim V = \dim f(V) \hfill \\<br />  \begin{array}{*{20}c}<br />   {\dim V = \dim f(V)} &  \Rightarrow  & {\dim Nuc(f) = 0}  \\<br /><br /> \end{array}  \hfill \\<br />  \begin{array}{*{20}c}<br />   { \Rightarrow Nuc(f) = 0} &  \Rightarrow  & {f\ \ es\ \ inyectiva}  \\<br /><br /> \end{array}  \hfill \\ <br />\end{gathered}$\\\\<br /><br />$\bullet$ Sea $\dim W = m$\\<br /><br />f es epiyectiva si $\operatorname{Im} f = W$\\<br /><br />$\therefore \dim \operatorname{Im} f = \dim W$\\<br /><br />Si F(B) genera W $\Rightarrow \dim \operatorname{Im} f = \dim W$\\<br /><br />$\begin{array}{*{20}c}<br />   {\therefore \operatorname{Im} f = m} &  \Rightarrow  & {f\ \ es\ \ epiyetiva}  \\<br /><br /> \end{array}$\\<br /><br />$\bullet$ De lo anterior tenemos:\\<br /><br />Si F(B) es L.I y genera W, implica que es inyectiva y epiyectiva a la vez, por lo tanto sera biyectiva.<br />


TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />   \bullet {\text{Para la primera demostraste :}} \hfill \\<br />  \left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es L}}{\text{.I}} \Rightarrow f{\text{ es inyectiva}} \hfill \\<br />  {\text{Te falta el otro sentido}}{\text{, recuerda que es si solo si( igual para las demas }}{\text{.}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />   \bullet {\text{En la segunda demostracion}}{\text{, se pide mas formalidad y minuciosidad a la hora}} \hfill \\<br />  {\text{de probar}}{\text{, pues se manejan conceptos muy a la ligera}}{\text{. Ademas si un conjunto}} \hfill \\<br />  {\text{genera un espacio no necesariamente la dimension es igual a la cantidad de }} \hfill \\<br />  {\text{elementos que posea tal conjunto}}{\text{.}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  {\text{El propuesto sigue en pie}}{\text{, favor ser mas formal}}{\text{.}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  {\text{Saludos}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]

P.D:

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  {\text{Ademas : }} \hfill \\<br />   \bullet {\text{Por propiedad de T}}{\text{.L si }}\beta {\text{ es base}}{\text{, entonces  }}f\left( \beta  \right){\text{ es generado por}} \hfill \\<br />  \left\{ {f\left( {v_1 } \right),....,f\left( {v_n } \right)} \right\} \hfill \\<br />  {\text{Esa proposicion si es cierta debe ser demostrada a la hora de ocuparse ( ademas no es necesaria )}}{\text{.}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]


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Aprendixmat
mensaje Jan 24 2009, 12:15 AM
Publicado: #4


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CITA(Uchiha Itachi @ Jan 4 2009, 03:04 AM) *
TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />\bullet {\text{ }}f{\text{ es inyectiva si solo si  }}\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es L}}{\text{.I}} \hfill \\<br />\end{gathered} <br />\]


TEX: $\Longrightarrow )$ Sean $a_1,...,a_n$ escalares tales que $$\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_if(v_i)=0_W.$$<br />\\<br />Por la linealidad de $f$ se tiene: $$f\left(\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i\right)=0_W.$$<br />\\<br />De lo anterior se sigue que $\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i\in{ker\ f}$ . Como $f$ es inyectiva entonces $ker\ f= \left\{ {0_V} \right\}$ y por lo tanto $\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i=0_V.$ Luego como $\left\{ {v_1,...,v_n} \right\}$ es una base de $V$ se tiene que $a_1=a_2=...=a_n=0.$ Por lo tanto $\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}$ es linealmente independiente.

Mensaje modificado por Aprendixmat el Jan 24 2009, 12:17 AM
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Uchiha Itachi
mensaje Jan 24 2009, 10:41 AM
Publicado: #5


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CITA(Aprendixmat @ Jan 24 2009, 05:15 AM) *
TEX: $\Longrightarrow )$ Sean $a_1,...,a_n$ escalares tales que $$\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_if(v_i)=0_W.$$<br />\\<br />Por la linealidad de $f$ se tiene: $$f\left(\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i\right)=0_W.$$<br />\\<br />De lo anterior se sigue que $\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i\in{ker\ f}$ . Como $f$ es inyectiva entonces $ker\ f= \left\{ {0_V} \right\}$ y por lo tanto $\displaystyle \sum_{i=1}^{n} a_iv_i=0_V.$ Luego como $\left\{ {v_1,...,v_n} \right\}$ es una base de $V$ se tiene que $a_1=a_2=...=a_n=0.$ Por lo tanto $\left\{ {f\left( {v_1 } \right),.......,f\left( {v_n } \right)} \right\}$ es linealmente independiente.


Perfecto winner_1st.gif winner_1st.gif

Correcta demostración egresado.gif

Saludines


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Uchiha Itachi
mensaje Jan 27 2009, 12:11 PM
Publicado: #6


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Tengo otra forma de demostrar :

TEX: \[<br />\left\{ {f\left( {v_1 } \right),......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es L}}{\text{.I}} \Rightarrow f{\text{ es inyectiva}}<br />\]

TEX: \[<br />\begin{gathered}<br />  \boxed{{\text{Demostracion:}}} \hfill \\<br />  {\text{Sea  }}x \in \ker f{\text{ }}{\text{, como }}\left\{ {v_1 ,......,v_n } \right\}{\text{ es base de V}}{\text{, entonces }}\exists \alpha _i :i = 1,...,n \hfill \\<br />  {\text{tal que :  }}x = \sum\limits_{i = 1}^n {\alpha _i v_i } {\text{ }}{\text{, luego :}} \hfill \\<br />   \Rightarrow f\left( x \right) = \sum\limits_{i = 1}^n {\alpha _i f\left( {v_i } \right)}  = \alpha _1 f\left( {v_1 } \right) + ........... + \alpha _n f\left( {v_n } \right) \hfill \\<br />  {\text{Como  }}x \in \ker f \Rightarrow f\left( x \right) = 0{\text{ }}{\text{, asi :}} \hfill \\<br />   \Rightarrow 0 = \alpha _1 f\left( {v_1 } \right) + ........... + \alpha _n f\left( {v_n } \right) \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  {\text{Por hipotesis}}{\text{, }}\left\{ {f\left( {v_1 } \right),......,f\left( {v_n } \right)} \right\}{\text{ es L}}{\text{.I}}{\text{, por tanto }}\alpha _i  = 0,\forall i = 1,..,n{\text{ ; por}} \hfill \\<br />  {\text{lo tanto :}} \hfill \\<br />  \alpha _1 f\left( {v_1 } \right) + ........... + \alpha _n f\left( {v_n } \right) = 0 \Rightarrow x = 0 \hfill \\<br />   \Rightarrow \ker f = \left\{ 0 \right\} \hfill \\<br />  {\text{Por tanto  }}f{\text{ es inyectiva}}{\text{.}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  {\text{Q}}{\text{.e}}{\text{.d}} \hfill \\<br />   \hfill \\<br />  {\text{Saludos}} \hfill \\ <br />\end{gathered} <br />\]


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AMIGO IMAGINARIO
mensaje Apr 2 2009, 05:21 PM
Publicado: #7


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Puxa yo hice una demostración de las primeras dos espero que estén buenas, la última la hago despúes por que quiero que el tema se mantenga y no pase al olvido , por eso decidí postear lo que tengo hasta ahora.


a)pdq TEX: $f$ es inyectiva TEX: $\Leftrightarrow {f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)}$ es L.i.

a.1) TEX: $f$ es inyectiva TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)$ es L.I.

si TEX: $f$ es inyectiva TEX:  $\Rightarrow$ $f(\vec v_m)=f(\vec v_l)$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $\vec v_m=\vec v_l$.

Ahora supongamos que TEX: $\exists\,$ un TEX: $\vec v_l$ tal que : TEX: $f$ es inyectiva y TEX: $f(\vec v_1),..., f(\vec v_n)$ es L.D.

Luego como TEX: $f$ es inyectiva TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f(\vec v_m)=f(\vec v_l)$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $a_1*f(\vec v_1)+...+a_n*f(\vec v_n)=b_1*f(\vec v_1)+...+b_nf(\vec v_n)$

Sumando TEX: $-f(\vec v_l )$ a ambos lados....

TEX: $(a_1-b_1)*f(\vec v_1)+...+(a_n-b_n)*f(\vec v_n)=\vec o$<br />

ocupando la linealidad de TEX: $f$ se tiene:

TEX: $f((a_1-b_1)*\vec v_1+...+(a_n-b_n)*\vec v_n)=\vec 0$ Luego ocupando la propiedad TEX: $T(\vec 0)=\vec 0$

TEX: $f(A*\vec c)=f(\vec 0)$ donde las columnas de TEX: $A$ son los vectores de TEX: $B$ y
TEX: $\vec c$ es el vector con componentes TEX: $(a_1-b_1),...,(a_n-b_n)$

como TEX: $f$es inyectiva TEX: $\Rightarrow$ TEX: $ A*\vec c =\vec 0$ pero las columnas de TEX: $A$son L.I. , entonces tenemos solución única. Al ser un sistema homogeneo TEX: $\vec c$ debe ser el vector TEX: $\vec 0$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $(a_1-b_1)=(a_2-b_2)=...=(a_n-b_n)=0$

Luego TEX: $f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)$ es L.I. si TEX: $f$ es inyectiva

a.2) TEX: $f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)$ es L.I. TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f$ es inyectiva

Si TEX: $f(a_1*\vec v_1)+...+a_n*f(\vec v_n)=\vec 0$ TEX: $\Rightarrow$ llevandolo a un sistema de ecuaciones TEX: $f(A*\vec b)=\vec 0$

Supongamos que TEX: $f$ no es inyectiva

Le.

TEX: $f(\vec v_m)=f(\vec v_l)$ (1) TEX: $\Rightarrow$ TEX: $\vec v_m \not = \vec v_l$ (2)

Luego sumando TEX: $-f(\vec v_l)$ a ambos lados de (1) , ocupando linealidad de TEX: $f$ y ocupando TEX: $T(\vec 0)= \vec 0$se tiene TEX: $f(A*\vec b)\not =\vec 0$ , pero el vector TEX: $\vec b=\vec 0$, por que las columnas de TEX: $A$ son L.I. por definición TEX: $\Rightarrow$ si es igual al vector TEX: $\vec 0$ con lo que llegamos a una contradicción.

Por lo tanto TEX: $f$ es inyectiva si TEX: $f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)$ es L.I.

TEX: $Q.E.D.$ TEX: $f$ es inyectiva TEX: $\Leftrightarrow {f(\vec v_1),...,f(\vec v_n)}$ es L.i.

Mañana posteo el segundo, por que pasar esto a latex fué maratónico.

Saludos victory.gif

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AMIGO IMAGINARIO
mensaje Apr 6 2009, 05:53 PM
Publicado: #8


Matemático
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Ahora el segundo item

PDQ TEX: $f$ es epiyectiva TEX: $\Leftrightarrow$ TEX: $f(\vec v_1),...,f(\vec v_2)$ genera a TEX:  $W$

Si TEX: $f$ es epiyectiva TEX: $\Rightarrow$ TEX: REC(f)=W

a) TEX: $f$ es epiyectiva TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f(B)$ genera a TEX: W

si TEX: $f$ es epiyectiva TEX: $\Rightarrow$ para todo TEX: $\vec x\in\,V$ , $f(\vec x)=\vec w$ , para todo TEX: $\vec w\in\, W$

Así ...

TEX: $f(a_1*\vec v_1+...+a_n*\vec v_n)=\vec w$
TEX: $a_1*f(\vec v_1)+...+a_n*f(\vec v_n)=\vec w$

TEX: $\Rightarrow$ TEX: $\vec w$ es C.L. de TEX: $f(B)$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f$ es epiyectiva

b) TEX: $f(B)$ genera a TEX: $W$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f$ es epiyectiva.

como TEX: $f(B)$ genera a TEX: $W$ entonces se tiene que :

Por linealidad de TEX: $f$ TEX: $a_1*f(\vec v_1)+...+a_n*f(\vec v_n)=\vec w$ para todo $\vec w\in\, W$

Luego TEX: $f(a_1*\vec v_1)+...+f(a_n*\vec v_n)= \vec w$ luego por linealidad de TEX: $f$ TEX: $\Rightarrow$ TEX: $f(a_1*\vec v_1+...+a_n*\vec v_n)=\vec w$


Pero TEX: $a_1*\vec v_1+...+a_n*\vec v_n$ es C.L. de TEX: $B$ TEX: $\Rightarrow$ pertenece a TEX: $V$ Ya que TEX: $B$ genera a TEX: $V$
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Uchiha Itachi
mensaje Mar 10 2010, 04:16 PM
Publicado: #9


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Candidato a doctor en Cs. De la ingeniería mención modelamiento matemático, DIM. Universidad de Chile

Magíster en ciencias mención matemática,
Profesor de estado en matemáticas y computación,
Licenciado en educación matemáticas y computación,
USACH
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