Applicazione lineare nello spazio dei polinomi

mirco000123
Si consideri la funzione
$f : R2[x] → R2[x], p(x) ---> (-1/2 x^2 + 1/2 x +3/2) p''(x) + (3x + 2) p'(x) + p(x)$
determinare:
1. se f è lineare
2. f è un isomorfismo
3. f è semplice
non capisco come impostare l esercizio

Risposte
feddy
i)

usa la definizione di applicazione lineare...

ii)
$f$ e' isomorfismo se tale applicazione e' biettiva. Ossia iniettiva e suriettiva... ti basta cercare il $ker$ e $Im$ di $f$ e facendo le opportune considerazioni puoi determinarlo.

mirco000123
ciao feddy,
vorrei capire come esplicitare la funzione, come arrivare alla matrice associata

feddy
sfrutta l'isomorfismo tra $R^n[X]$ e $R^(n+1)$ rispetto alla base canonica.

per esempio il polinomio $x^2 + 2$ si puo scrivere come $[1,0,1]$ sfruttando questo fatto

Prova a guardare qui

mirco000123
scusami davvero ma non riesco ad afferrare il concetto, potresti farmi un esempio prendendo il mio esercizio?
Grazie mille per la tua disponibilità

feddy
Ci sono molte discussioni su questo argomento in questa sezione. Prova a studiarti un po' l'esempio che ti ho mandato.

Ti invito anche a scrivere le formule in modo leggibile poiche' non si capisce benissimo la definizione di tale applicazione ;)

mirco000123
ho cercato ma non ne trovo di esercizi simili, dovrei fare la derivata?

feddy
Mi pare strano che anche nel web non ce ne siano... prova a scrivere qui il tuo svolgimento :)

mirco000123
non so come scrivere le formule quindi ti mando una foto del mio ragionamento, non ho problemi per la linearità ma per trovare la matrice associata

feddy
Ok. Il segreto sta nel lavorare in coordinate rispetto ad una specifica base, che sarà quella canonica $xi $.

Per trovare una matrice associata è sufficiente disporre per colonne le immagini dei vettori della base canonica tramite l'applicazione.

Praticamente, ogni polinomio del tuo spazio può essere scritto in coordinate tramite un isomorfismo tra $R^2[X] $ e $R^(3) $.

Nel tuo caso quindi dovrai lavorare con vettori di $R^3$.

feddy
P.S.: ti prego impara a scrivere le formule e a non mandare come immagine il tuo svolgimento come da regolamento ;)

mirco000123
quindi i miei calcoli sono errati visto che ho preso R2[X]?

feddy
No no vanno bene così.
Hai trovato com'è definita la tua applicazione.

Adesso prova a scrivere la definizione della tua applicazione in coordinate.

Poi trova l'immagine di $[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]$ tramite $f$. Mettile per colonne e avrai la tua matrice

mirco000123
[6,0,0],[5,4,0],[3,2,1] questi sono i vettori della matrice che ho trovato

feddy
Bene, hai ottenuto la matrice associata se li disponi per colonne.

Ora puoi risalire al ker e Im e vedere se è biettiva e quindi ...

mirco000123
sisi, ora è tutto in discesa. Ti ringrazio infinitamente

feddy
Figurati ;)

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