¿De cuántas maneras podemos escribir (2, 1, 0) como una combinación lineal de (1, -2, 1), (-2, 4, 0), (0, 0, 1)?

Podemos reescribir la ecuación

[matemáticas] (2,1,0) = a (1, -2,0) + b (-2,4,0) + c (0,0,1) [/ matemáticas]

La ecuación se puede representar en forma de matriz

[matemáticas] \ begin {pmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} a \\ b \\ c \ end {pmatrix} \ cdot \ begin {pmatrix} 1 y -2 y 0 \\ -2 y 4 y 0 \\ 0 y 0 y 1 \ end {pmatrix} [/ math]

La solución de la ecuación se define como

[matemáticas] \ begin {pmatrix} a \\ b \\ c \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \ end {pmatrix} \ cdot \ begin {pmatrix} 1 y -2 y 0 \\ -2 y 4 y 0 \\ 0 y 0 y 1 \ end {pmatrix} ^ {- 1} [/ math]

[matemáticas] \ begin {pmatrix} a \\ b \\ c \ end {pmatrix} = \ begin {pmatrix} 2 \\ 1 \\ 0 \ end {pmatrix} \ cdot A ^ {- 1}
[/matemáticas]

Dónde,
[matemáticas] A = \ begin {pmatrix} 1 y -2 y 0 \\ – 2 y 4 y 0 \\ 0 y 0 y 1 \ end {pmatrix} [/ matemáticas]

Pero el determinante de la Matriz A es cero, por lo tanto, la ecuación no tiene ninguna solución real.

La opción A es correcta.

Continuando con la respuesta del usuario de Anirban Ghoshal y Quora, encontramos en las dos primeras ecuaciones que no hay valores permitidos de a & b. Por lo tanto, la respuesta a la pregunta original es: A. 0

Dado (2,1,0)

Y combinación lineal de (1, -2, 1), (-2, 4, 0), (0, 0, 1)

A (1, -2, 1) + B (-2, 4, 0) + C (0, 0, 1) = (2,1,0)

A-2B = 2

-2A + 4B = 1

A + C = 0

Por lo tanto, hay 0 ecuaciones lineales con la combinación de (1, -2, 1), (-2, 4, 0), (0, 0, 1) y (2,1,0)

Resolver sistemas de ecuaciones lineales

No le daré la solución a esto, pero le diré qué puede hacer para llegar allí en el caso general. Para poder escribir el primer vector como una combinación lineal de los últimos 3 vectores, debemos tener 3 números a , byc de tal manera que

[matemáticas] a (1, -2, 1) + b (-2, 4, 0) + c (0, 0, 1) = (2, 1, 0) [/ matemáticas]

Igualar en las coordenadas:

[matemáticas] a -2b = 2 [/ matemáticas]
[matemáticas] -2a + 4b = 1 [/ matemáticas]
[matemáticas] a + 2c = 0 [/ matemáticas]

Ahora, usa la Regla de Cramer para ver si existen a, byc .