Question Number 84316 by Rio Michael last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{Which}\:\mathrm{one}\:\mathrm{of}\:\mathrm{the}\:\mathrm{following}\:\mathrm{sets}\:\mathrm{of} \\ $$$$\mathrm{vectors}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{basis}\:\mathrm{for}\:\mathbb{R}^{\mathrm{2}} \\ $$$$\left[\mathrm{A}\right]\:\left\{\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{−\mathrm{2}}\end{pmatrix}\:,\:\begin{pmatrix}{−\mathrm{3}}\\{\mathrm{6}}\end{pmatrix}\right\} \\ $$$$\left[\mathrm{B}\right]\:\left\{\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}\:,\begin{pmatrix}{\mathrm{2}}\\{\mathrm{2}}\end{pmatrix}\right\} \\ $$$$\left[\mathrm{C}\right]\:\left\{\begin{pmatrix}{\mathrm{2}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}\:,\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}\right\} \\ $$$$\left[\mathrm{D}\right]\:\left\{\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{\mathrm{2}}\end{pmatrix}\:,\:\begin{pmatrix}{\mathrm{4}}\\{\mathrm{8}}\end{pmatrix}\:\right\} \\ $$
Commented by Rio Michael last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{please}\:\mathrm{explain} \\ $$
Answered by MJS last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{the}\:\mathrm{vectors}\:\mathrm{must}\:\mathrm{be}\:\mathrm{linear}\:\mathrm{independent} \\ $$$$\mathrm{this}\:\mathrm{means}\:\mathrm{there}'\mathrm{s}\:\mathrm{no}\:\mathrm{real}\:\mathrm{number}\:{r}\:\mathrm{with} \\ $$$${r}×\overset{\rightharpoonup} {{a}}=\overset{\rightharpoonup} {{b}} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{A}\:\left(−\mathrm{3}\right)×\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{−\mathrm{2}}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}{−\mathrm{3}}\\{\mathrm{6}}\end{pmatrix}\:\mathrm{no}\:\mathrm{basis} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{B}\:\mathrm{2}×\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}{\mathrm{2}}\\{\mathrm{2}}\end{pmatrix}\:\mathrm{no}\:\mathrm{basis} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{C}\:\nexists{r}:\:{r}×\begin{pmatrix}{\mathrm{2}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}\:\mathrm{basis} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{D}\:\mathrm{4}×\begin{pmatrix}{\mathrm{1}}\\{\mathrm{2}}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}{\mathrm{4}}\\{\mathrm{8}}\end{pmatrix}\:\mathrm{no}\:\mathrm{basis} \\ $$$$\left\{\overset{\rightharpoonup} {{a}},\:\overset{\rightharpoonup} {{b}}\right\}\:\mathrm{is}\:\mathrm{a}\:\mathrm{basis}\:\mathrm{means}\:\mathrm{using}\:\mathrm{two}\:\mathrm{real}\:\mathrm{parameters} \\ $$$${p},\:{q}\:\mathrm{you}\:\mathrm{can}\:“\mathrm{reach}''\:\mathrm{any}\:\mathrm{point}\:\mathrm{of}\:\mathbb{R}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{with} \\ $$$$\overset{\rightharpoonup} {{OX}}={p}×\overset{\rightharpoonup} {{a}}+{q}×\overset{\rightharpoonup} {{b}} \\ $$$$\mathrm{set}\:\mathrm{C} \\ $$$$\begin{pmatrix}{{x}}\\{{y}}\end{pmatrix}={p}×\begin{pmatrix}{\mathrm{2}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}+{q}×\begin{pmatrix}{\mathrm{0}}\\{\mathrm{1}}\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}{\mathrm{2}{p}}\\{{p}+{q}}\end{pmatrix} \\ $$$$\begin{cases}{{x}=\mathrm{2}{p}}\\{{y}={p}+{q}}\end{cases}\:\Leftrightarrow\:\begin{cases}{{p}=\frac{{x}}{\mathrm{2}}}\\{{q}={y}−\frac{{x}}{\mathrm{2}}}\end{cases}\:\Rightarrow \\ $$$$\Rightarrow\:\mathrm{for}\:\mathrm{any}\:\mathrm{given}\:\mathrm{point}\:\begin{pmatrix}{{x}}\\{{y}}\end{pmatrix}\:\mathrm{we}\:\mathrm{can}\:\mathrm{find}\:\mathrm{a}\:\mathrm{unique} \\ $$$$\mathrm{pair}\:\left({p},\:{q}\right) \\ $$
Commented by Rio Michael last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{Sir}\:\mathrm{if}\:\mathrm{the}\:\mathrm{vectors}\:\begin{pmatrix}{{a}_{\mathrm{1}} }\\{{b}_{\mathrm{1}} }\\{{c}_{\mathrm{1}} }\end{pmatrix}\:\:\:\mathrm{and}\:\begin{pmatrix}{{a}_{\mathrm{2}} }\\{{b}_{\mathrm{2}} }\\{{c}_{\mathrm{3}} }\end{pmatrix}\:\:\mathrm{are}\:\mathrm{linearly} \\ $$$$\mathrm{independent},\:\:\mathrm{then}\:\:\begin{vmatrix}{{a}_{\mathrm{1}} }&{{b}_{\mathrm{1}} }&{{c}_{\mathrm{1}} }\\{{a}_{\mathrm{2}} }&{{b}_{\mathrm{2}} }&{{c}_{\mathrm{2}} }\end{vmatrix}\neq\:\mathrm{0}\:\mathrm{right}? \\ $$
Commented by Rio Michael last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{thanks}\:\mathrm{sir}\:\mathrm{i}\:\mathrm{got}\:\mathrm{it} \\ $$
Commented by MJS last updated on 11/Mar/20
$$\mathrm{yes}\:\mathrm{and}\:\mathrm{no} \\ $$$$\mathrm{vectors}\:\mathrm{are}\:\begin{pmatrix}{{a}_{\mathrm{1}} }\\{{b}_{\mathrm{1}} }\end{pmatrix}\:\mathrm{and}\:\begin{pmatrix}{{a}_{\mathrm{2}} }\\{{b}_{\mathrm{2}} }\end{pmatrix}\:\mathrm{because}\:\mathrm{we}'\mathrm{re}\:\mathrm{in} \\ $$$$\mathbb{R}^{\mathrm{2}} \:\mathrm{and}\:\mathrm{determinants}\:\mathrm{only}\:\mathrm{exist}\:\mathrm{for}\:{n}×{n} \\ $$$$\mathrm{matrices} \\ $$$$\mathrm{if}\:\begin{vmatrix}{{a}_{\mathrm{1}} }&{{a}_{\mathrm{2}} }\\{{b}_{\mathrm{1}} }&{{b}_{\mathrm{2}} }\end{vmatrix}\neq\mathrm{0}\:\mathrm{the}\:\mathrm{vectors}\:\mathrm{are}\:\mathrm{independent} \\ $$
Commented by Rio Michael last updated on 12/Mar/20
$${thanks} \\ $$