[Alg. Lineare] Autovettori e Autovalori

Luc@s
Qualcuno mi può spiegare meglio autovettori e autovalori e darmi qualche esempio pratico??
Non sono sicuro di averli capiti del tutto...

Tnks

Risposte
Domè891
provo a darti io una definizione, ma prendila moolto leggera...

...tu hi una trasformazione $f$ e un vettore $a$, a questo punto appliche la trasformaizone ad $a$, e se il nuovo vettore sarà uguale a $lambdaa$, $(f(a)=lambdaa$ cioè il trasformato è proporzionale al vettore d partenza), $lambda$, sarà un'autovalore, e $a$ un'autovettore...

spero di essere stato utile...

Luc@s
cioè se il la trasformazione "dilata" il vettore la coppia vettore/scalare diventa autovettore/autovalore?

Domè891
"Luc@s":
cioè se il la trasformazione "dilata" il vettore la coppia vettore/scalare diventa autovettore/autovalore?


bhe si, detto mooolto in parole povere.... :D
ma il concetto è quello...

Luc@s
dal concetto povero si arriva alla ricca comprensione... io la vedo così...
Però ora mi servirebbe qualche esempio reale cosi astraggo e capisco meglio :D

Domè891
ok, vediamo...
sia $f(x;y)=(3x-y,x+y)$, come sai, alla trasformazione, puoi associare una matrice $A$ del tipo $A=[(3,-1),(1,1)]$ adesso calcolando il polinomio caratteristico, scoprirai che l'unico autovalore $lambda$ è $2$...
trovi l'autospazzio associato a $lambda$ e risolvi il sistema associato all'autospazio (in questo caso viene $x=y$), perciò tutti i vettori del tipo $(x,x)$ saranno autovettori (ex $(2,2), (3,3)$ ecc... )

franced
"Domè89":
ok, vediamo...
sia $f(x;y)=(3x-y,x+y)$, come sai, alla trasformazione, puoi associare una matrice $A$ del tipo $A=[(3,-1),(1,1)]$ adesso calcolando il polinomio caratteristico, scoprirai che l'unico autovalore $lambda$ è $2$...
trovi l'autospazzio associato a $lambda$ e risolvi il sistema associato all'autospazio (in questo caso viene $x=y$), perciò tutti i vettori del tipo $(x,x)$ saranno autovettori (ex $(2,2), (3,3)$ ecc... )



Ora ti sorprendo con effetti speciali:

io, senza fare calcoli, ti dico che un autovettore della tua matrice è $(1,1)$:
quando la somma dei coefficienti sulle righe di una matrice è costante (nel tuo caso questa
costante è uguale a 2), il vettore $(1,1,1,...,1)$ è autovettore con autovalore uguale alla
somma comune.

Se le colonne hanno somma costante pari a $k$, possiamo dire che $k$ è autovalore di $A$
(tanto $A$ e la sua trasposta $A^T$ sono matrici simili)

Domè891
decisamente da effetti speciali... :-D

adesso capisco cosa vuol dire avere esperienza...
purtoppo ne ho ancora veramente poca... ma spero d migliorare...
comunque mi confermi che il mio procedimento è esatto???

franced
"Domè89":
decisamente da effetti speciali... :-D

adesso capisco cosa vuol dire avere esperienza...
purtoppo ne ho ancora veramente poca... ma spero d migliorare...
comunque mi confermi che il mio procedimento è esatto???



Allora guardiamo la tua matrice

$A=((3,-1),(1,1))$

so che $lambda=2$ è un autovalore con autovettore $(1,1)$;
per il calcolo dell'altro autovalore ho più strade:

1) calcolo il polinomio caratteristico

2) considero il determinante della matrice

3) considero la traccia della matrice

Ovviamente seguo la strada numero 3: la traccia è uguale a 4,
che risulta essere pari alla somma degli autovalori.
Da questo deduco che $lambda=2$ è autovalore con molteplicità
algebrica pari a 2.
La forma di Jordan della matrice $A$ è:

$J = ((2,1),(0,2))$


La molteplicità geometrica di $lambda=2$ è uguale a 1,
quindi gli unici autovettori sono quelli del tipo $(x,x)$.


D'altra parte non poteva essere la matrice

$2I_2 = ((2,0),(0,2))$

in quanto essa è simile solo a se stessa.

Domè891
scusa, però non sapendo il metodo della traccia, (so cos'è: la somma deli elementi sulla diagonale) non capisco.. cioè ipotizziamo la $tr=5$ allora l'altro autvalore sarebbe stato $lambda=3$?

franced
La base che permette la forma di Jordan è:

$(1,1)$ e $(1,0)$.

Basta fare la verifica:

$A(1,1) = (2,2) = 2 cdot (1,1) + 0 cdot (1,0)$

$A(1,0) = (3,1) = 1 cdot (1,1) + 2 cdot (1,0)$

franced
"Domè89":
scusa, però non sapendo il metodo della traccia, (so cos'è: la somma deli elementi sulla diagonale) non capisco.. cioè ipotizziamo la $tr=5$ allora l'altro autvalore sarebbe stato $lambda=3$?


ovvio!

Domè891
"franced":
La base che permette la forma di Jordan è:

$(1,1)$ e $(1,0)$.

Basta fare la verifica:

$A(1,1) = (2,2) = 2 cdot (1,1) + 0 cdot (1,0)$

$A(1,0) = (3,1) = 1 cdot (1,1) + 2 cdot (1,0)$


sisi, fino a quà ci sono... mi sfugge solo quello della traccia....

franced
E, avendo in quel caso da te ipotizzato $lambda_1 ne lambda_2$ la matrice sarebbe stata diagonalizzabile!

Domè891
"franced":
E, avendo in quel caso da te ipotizzato $lambda_1 ne lambda_2$ la matrice sarebbe stata diagonalizzabile!


sisi queto si... domanda stupida... :-D
pensavo che $tr=lambda_1+...+lambda_n$... oltre alla classica definizione...

franced
"Domè89":
[quote="franced"]E, avendo in quel caso da te ipotizzato $lambda_1 ne lambda_2$ la matrice sarebbe stata diagonalizzabile!


sisi queto si... domanda stupida... :-D
pensavo che $tr=lambda_1+...+lambda_n$... oltre alla classica definizione...[/quote]


Per fare gli esercizi è bene sfruttare tutte le cose che si conoscono.
Odio fare calcoli inutili..

Domè891
la penso esattamente come a te!!!
grazie mille per le info!!!

franced
Di niente, l'algebra lineare è il mio pallino.

Nella mia tesi ci sono decine di matrici per ogni pagina!!

Luc@s
"Domè89":
ok, vediamo...
sia $f(x;y)=(3x-y,x+y)$, come sai, alla trasformazione, puoi associare una matrice $A$ del tipo $A=[(3,-1),(1,1)]$ adesso calcolando il polinomio caratteristico, scoprirai che l'unico autovalore $lambda$ è $2$...
trovi l'autospazzio associato a $lambda$ e risolvi il sistema associato all'autospazio (in questo caso viene $x=y$), perciò tutti i vettori del tipo $(x,x)$ saranno autovettori (ex $(2,2), (3,3)$ ecc... )


come faccio il passo il grassetto??

Luc@s
"franced":

(cut)molteplicità algebrica
(cut)molteplicità geometrica


domanda magari stupida...ma come trovo queste due???


Ciauz

alberto861
data una trasformazione lineare un autovettore per tale trasformazione è tale che questa non agisce su di esso per rotazioni ma semplicemente lo allunga di un fattore(l'autovalore)...inoltre se è vero per un vettore è vero per tutto il sottospazio da esso generato..

Rispondi
Per rispondere a questa discussione devi prima effettuare il login.