Algebra lineare

Alexiei1
Salve, non riesco a capire una cosa.

Avevo nel compito questo esercizio:

Sia $f_a$ $in$ End( R(2)) definito da $f_a$(X)= [A,X] , ed A = $((4,3),(3,-4))$ ;

Determinare autovalori ed autovettori e discuterne la diagonalizzabilità.

Io ho iniziato a svolgere così:

$f_a$(X) = [A,X] = AX-XA

La X dovrebbe essere (chiedo chiarimenti) la matrice delle coordinate X = $((x,y),(z,t))$

Quindi ottengo una cosa di questo genere: $f_a$(X) = [$((4,3),(3,-4))$ * $((x,y),(z,t))$] - [$((x,y),(z,t))$ * $((4,3),(3,-4))$]

Ecco, apparte i semplici passaggi matematici di moltiplicazione e sottrazione di matrici non riesco ad andare più avanti.
Vorrei sapere se almeno l'impostazione iniziale è giusta e capire come risolvere l'esercizio.
Grazie mille.

Risposte
Alexiei1
Forse mi sono spiegato male, ma io devo trovare gli autovalori della funzione $f_a$(X) = [A,X] dove le parentesi quadre indicano le parentesi di Lie, per cui non credo che possa direttamente prendere la matrice A e calcolarne gli autovalori etc...
È proprio questo il problmea, perchè il calcolo di autovalori e compagni abella la so fare.

Alexiei1
Cioè io non riesco a calcolare la matrice associata a quella applicazione lineare, lo scoglio principale è quello.

Alexiei1
Non devi certo arrossire, probabilmente ho dato per scontato la mia notazione delle parentesi di Lie.
Detto questo, avete qualche idea su quale sia la matrice associata all'applicazione lineare

$f_a$ = [A,X] dove $f_a$$in$End( R(2)) ??

rubik2
Tu hai un'applicazione lineare (da verificare in effetti) da $M_(2xx2)(RR)->M_(2xx2)(RR)$ trova una base dello spazio, scrivi la matrice di trasformazione, che sarà 4x4 perchè lo spazio è di dimensione 4 e poi calcola autovalori e autovettori come al solito. se tutto ciò non ti dice niente posto qualche conto :)

Alexiei1
Perdona la mia ignoranza, ma se mi fai capire con un pò di conti ti sarò molto grato!

rubik2
NIente da perdonare, giusto non mi andava di fare i conti :) sia

$X=((x,y),(z,t))$ viene mandata dalla nostra applicazione in $AX-XA=((3z-3y,3t-3x+8y),(3x-8z-3y,4y-4t))$ (a meno di errori di calcolo)

quindi $f_A:M_(2x2)->M_(2x2)$ prendo una base di questo spazio $E_1=((1,0),(0,0)),E_2=((0,1),(0,0)),E_3=((0,0),(1,0)),E_4==((0,0),(0,1))$ a te l'onere di verificare che sia una base e l'applicazione sia lineare.

se conosco le immagini dei vettori di una base posso costruire la matrice associata all'applicazione, li calcolo:

$f_A(E_1)=((0,3),(-3,0))=3*E_2-3*E_3=(0,3,-3,0)$
$f_A(E_2)=((-3,8),(-3,4))=-3*E_1+8*E_2-3*E_3+4*E_4=(3,8,-3,4)$
$f_A(E_3)=((3,0),(-8,0))=3*E_1-8*E_3=(3,0,-8,0)$
$f_A(E_4)=((0,3),(0,-4))=3*E_2-4*E_4=(0,3,0,4)$

la matrice dell'applicazione è $M_(f_A)=((0,3,3,0),(3,8,0,3),(-3,-3,-8,0),(0,4,0,4))$

dovrebbe essere tutto corretto, spero adesso sia più chiaro! ciao

NightKnight1
Un altro modo potrebbe essere quello di scegliere la base di $M_(2,2) ( RR )$ in maniera più furba.
Ad esempio, si nota che ogni potenza di $A$ commuta con $A$, quindi sta nel nucleo della tua applicazione.
Allora sicuramente ${I_2 \ , \ A \ , \ E_1 \ , \ E_2 \ , E_3 \ , E_4}$ è un insieme di generatori per $M_(2,2) ( RR )$; quindi ne estrai una base, e poi ti scrivi la matrice associata alla tua applicazione rispetto a questa base.
La matrice 4 x 4 che ottieni dovrebbe essere più semplice di quella scritta da rubik: le prime due colonne sono nulle.
Ma è un po' più incasinato estrarre la base.

Alexiei1
Vi ringrazio per le risposte, sto cercando di comprenderl eper bene e non riesco a capire bene i passaggi in cui calcoli $f_a$($E_1$) etc.

Alexiei1
Aspetta, forse ci sono.
Vediamo se sono riuscito a capire:

Siccome si tratta di una matrice $M_2x_2$ la mi abase canonica è quella che tu hai posto.
Quindi calcolando $f_a$($E_1$) etc... Trovo le colonne della matrice associata alla mia applicazione e della quale poi dovrò calcolare autoalori ed autovettori.

Vi ringrazio ancora.

rubik2
"Alexiei":
Aspetta, forse ci sono.
Vediamo se sono riuscito a capire:

Siccome si tratta di una matrice $M_2x_2$ la mi abase canonica è quella che tu hai posto.
Quindi calcolando $f_a$($E_1$) etc... Trovo le colonne della matrice associata alla mia applicazione e della quale poi dovrò calcolare autoalori ed autovettori.

Vi ringrazio ancora.


perfetto :) come qualcuno ha detto si può scegliere una base più furba della canonica ma non è necessario

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