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1 PUCP ESCUELA DE POSGRADO MAESTR ´ IA EN MATEM ´ ATICAS APLICADAS Curso: Fundamentos de An´ alisis Real- Trabajo Pr´ actico N 3 Periodo 2015-1 Profesor: A. Jord´an L. NOTA: Presentar la soluci´ on de esta lista de ejercicios propuestos, el lunes 15 del presente a la hora de clase o antes de esta fecha. La calidad de la presentaci´ on se tendr´a en cuenta para la calificaci´ on. 1. Si R n + denota el conjunto vectores de R n cuyas componentes son no negativas, (i) Probar que R n + - R n + = R n (ii) Si A es una matriz invertible de orden n, sea A(R n ) := {Ax : x R n + } ¿Es cierto que 1 A(R n + ) - A(R n + )= R n + ? 2. Sea V un espacio vectorial, y A, B subconjuntos no vac´ ıos y no disjuntos de V ¿Es span(A B) ./ span(A) span(B)? donde ./ es ´ o . 3. En teor´ ıa de juegos no cooperativos se emplean funciones descritas de la forma: Sea X un conjunto finito no vac´ ıo, denotemos por 2 X el conjunto potencia de X . Sea A := {f R 2 X /f ()=0} En A se definen la suma y multiplicaci´ on por escalar de funciones, en la manera usual. Encontrar una base para el espacio vectorial A. 4. (Producto de espacios vectoriales) Dados dos espacios vectoriales (U, +,.)y(V, +,.). Se definen las operaciones de adici´on y multiplicaci´ on escalar en U × V por (u 1 ,v 1 )+(u 2 ,v 2 ) := (u 1 + u 2 ,v 1 + v 2 ) y α(u 1 ,v 1 )=(αu 1 , αv 1 ) u 1 ,u 2 U, v 1 ,v 2 V,α R. En el caso que U y V son finito dimensional, si B 1 es una base para U y B 2 es una base para V ¿Es B 1 ×B 2 una base para U × V ? Justifique su respuesta. Si su respuesta es negativa, ¿c´ omo ser´ ıa una base para U × V ? Adem´ as , ¿cu´al es la relaci´ on entre dim(U × V ) con dim(U )y dim(V )? 5. Sea Y el espacio vectorial de las funciones polin´ omicas reales de grado a lo m´ as dos, y T : M 2 Y una aplicaci´on definida por T ([a ij ])(t)=[t 1] a 11 a 12 a 21 a 22 1 t Probar que T es lineal. Hallar una base para Nu(T ). Hallar una base para Im(T ). 6. Sea (V, kk) un espacio normado y x 0 V , > 0, pruebe que B (x 0 )= x 0 - B 1 . 1 En esta parte x se considera un vector columna de R n .

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  • 1PUCPESCUELA DE POSGRADO

    MAESTRIA EN MATEMATICAS APLICADASCurso: Fundamentos de Analisis Real- Trabajo Practico N 3

    Periodo 2015-1Profesor: A. Jordan L.

    NOTA: Presentar la solucion de esta lista de ejercicios propuestos, el lunes 15 del presente a lahora de clase o antes de esta fecha. La calidad de la presentacion se tendra en cuenta para lacalificacion.

    1. Si Rn+ denota el conjunto vectores de Rn cuyas componentes son no negativas,

    (i) Probar que Rn+ Rn+ = Rn(ii) Si A es una matriz invertible de orden n, sea A(Rn) := {Ax : x Rn+} Es cierto

    que1 A(Rn+) A(Rn+) = Rn+?2. Sea V un espacio vectorial, y A,B subconjuntos no vacos y no disjuntos de V Esspan(A B) ./ span(A) span(B)? donde ./ es o .

    3. En teora de juegos no cooperativos se emplean funciones descritas de la forma: Sea Xun conjunto finito no vaco, denotemos por 2X el conjunto potencia de X. Sea

    A := {f R2X/ f() = 0}En A se definen la suma y multiplicacion por escalar de funciones, en la manera usual.Encontrar una base para el espacio vectorial A.

    4. (Producto de espacios vectoriales) Dados dos espacios vectoriales (U,+, .) y (V,+, .). Sedefinen las operaciones de adicion y multiplicacion escalar en U V por

    (u1, v1) + (u2, v2) := (u1 + u2, v1 + v2) y (u1, v1) = (u1, v1)

    u1, u2 U, v1, v2 V, R.En el caso que U y V son finito dimensional, si B1 es una base para U y B2 es una base paraV Es B1B2 una base para U V ? Justifique su respuesta. Si su respuesta es negativa,como sera una base para U V ? Ademas , cual es la relacion entre dim(U V ) condim(U) y dim(V )?

    5. Sea Y el espacio vectorial de las funciones polinomicas reales de grado a lo mas dos, yT :M2 Y una aplicacion definida por

    T ([aij])(t) = [t 1]

    [a11 a12a21 a22

    ] [1t

    ] Probar que T es lineal. Hallar una base para Nu(T ). Hallar una base para Im(T ).

    6. Sea (V, ) un espacio normado y x0 V , > 0, pruebe que B(x0) = x0 B1.1En esta parte x se considera un vector columna de Rn.

  • 27. Sea (V, ) un espacio vectorial normado y un numero real positivo fijo. Se define laaplicacion f : V V R por f(x, y) = min{, x y} para todo x, y V.(a) Probar que f define una metrica en V .

    (b) Para x0 V Es {x V : d(x, x0) } = V ?(c) La funcion : V R definida por (x) = d(x, 0) , x V , es una norma en V ?

    8. Dadas las sucesiones de funciones fn(x) = x2 y gn(x) =

    1

    nx. Justificar que estas sucesiones

    convergen uniformemente en X = [1,+[ pero fngn no converge uniformemente en X.

    9. Pruebe que la sucesion de funciones fn : [0,+[ R, dada por fn(x) = xn

    1 + xnconverge

    puntualmente y que converge uniformemente en todos los intervalos de la forma [0, 1 ]y [1 + ,+[, para 0 < < 1.

    Lima, Junio 06 del 2015...