1) Planteamos:
u = a*v1 + b*v2, con a y b números reales que debemos determinar,
sustituimos y queda:
<n,2n,1> = a*<-1,0,2> + b*<-1,1,2>, resolvemos los productos entre vectores y escalares y queda:
<n,2n,1> = <-a,0,2a> + <-b,b,2b>, resolvemos la suma entre vectores y queda:
<n,2n,1> = <a-b,b,2a+2b>, luego, por igualdad entre vectores, tenemos el sistema de ecuaciones:
n = a - b
2n = b
1 = 2a + 2b
sustituimos la expresión remarcada en las otras dos ecuaciones y queda:
n = a - 2n, en la que hacemos pasaje de térnino y queda: 3n = a
1 = 2a + 2(2n)
sustituimos en la última ecuación y queda:
1 = 2(3n) + 4n, en la que resolvemos el segundo miembro y queda: 1 = 10n, y luego despejamos y queda:
1/10 = n,
reemplazamos y resolvemos en las expresiones remarcadas y quedan: 3/10 = a, 1/5 = b.
2) Planteamos la condición de independencia lineal (combinación lineal nula) entre los tres vectores (indicamos con N al vector nulo):
a*u + b*v1 + c*V2 = N, con a = b = c = 0,
sustituimos y queda:
a*<n,2n,1> + b*<-1,0,2> + c*<-1,1,2> = <0,0,0>
resolvemos productos de escalares por vectores y queda:
<an,2an,a> + <-b,0,2b> + <-c,c,2c> = <0,0,0>
resolvemos el primer miembro y queda:
<a*n-b-c,2a*n+c,a+2b+2c> = <0,0,0>
luego, por igualdad de vectores, igualamos componente a componente y queda el sistema de ecuaciones:
a*n - b - c = 0
2a*n + c = 0, de aquí despejamos: c = -2a*n
a + 2b + 2c = 0
sustituimos en las otras dos ecuaciones y queda:
a*n - b + 2a*n = 0
a + 2b - 4a*n = 0
reducimos términos semejantes en la primera ecuación y el sistema queda:
3a*n - b = 0, de aquí despejamos: 3a*n = b
a + 2b - 4a*n = 0
sustituimos en la última ecuación y queda:
a + 6a*n - 4a*n = 0
reducimos términos semejantes y queda:
a + 2a*n = 0
extraemos factor común y queda:
a*(1 + 2n) = 0
luego, por anulación de un producto tenemos dos opciones:
1) a = 0, que al reemplazar en las ecuaciones remarcadas conduce a: b = 0, c = 0, con n ∈ R.
2) 1 + 2n = 0, de donde despejamos: n = -1/2, que al reemplazar en las ecuaciones remarcadas conduce a: b = -3a/2, c = a, con a ∈ R.
Observa que en el planteo nos quedó un sistema de tres ecuaciones con cuatro incógnitas, por lo que en ambas opciones pudimos despejar tres incógnitas, y una nos quedó "libre".
Luego, observa que a partir de la opción (2) tenemos que para n = -1/2 los tres vectores son linealmente dependientes, por lo que el conjunto que los tiene como elementos no puede ser una base de R3.
Luego, a partir de la condición (1) tenemos que para n ≠ -1/2, tenemos que los tres vectores son linealmente independientes, por lo que el conjunto que los tiene como sus elementos si es una base de R3.
Espero haberte ayudado.
creo que te has dejado un negativo en la segunda linea, en la a:
<n,2n,1> = <-a,0,2a> + <-b,b,2b>, resolvemos la suma entre vectores y queda:
<n,2n,1> = <a-b,b,2a+2b>, luego, por igualdad entre vectores, tenemos el sistema de ecuaciones: