Buen dia, como puedo justificar que tres vectores de R^2 no pueden formar una base R^2
Gracias
Observa que el espacio vectorial R2, cuyos elementos son vectores con dos componentes reales, tiene dimensión 2, por lo que tienes que el cardinal de su base (cantidad de elementos) debe ser 2.
Puedes justificar por medio de reducción al absurdo:
Sea B = {<a,b>,<c,d>,<x,y>} una base de R2, por lo tanto se cumple que sus tres elementos son distintos entre si, y son también linealmente independientes (supuesto absurdo).
Luego, plantea la "combinación lineal nula":
A<a,b> + B<c,d> + C<x,y> = <0,0>, en la que se debe cumplir: A = B = C = 0, porque los tres vectores son linealmente independientes.
Luego, efectúa los productos en cada término:
<Aa,Ab>+<Bc,Bd>+<Cx,Cy> = <0,0>.
Luego, resuelve la suma en el primer miembro:
<Aa+Bc+Cx,Ab+Bd+Cy>= <0,0>.
Luego, por igualdad entre vectores, tienes el sistema de ecuaciones:
Aa + Bc + Cx = 0
Ab + Bd + Cy = 0.
Luego, observa que tienes un sistema homogéneo de dos ecuaciones lineales, de primer grado con tres incógnitas, por lo que tienes que es compatible indeterminado, y admite infinitas soluciones, lo que contradice el supuesto absurdo, que requiere que la solución sea única: A = 0, B = 0, C = 0.
Espero haberte ayudado.