Autovettori di una matrice

merdacacca
Ciao a tutti.

Non ho capito come si trovano gli autovettori di una matrice. Ad esempio ho la seguente matrice

[size=150]( 1 0 0 )
( -1 3 0 )
( 3 2 -2 ) [/size]

So che gli autovalori sono [size=150]1[/size], [size=150]3[/size] e [size=150]-2[/size]

Vorrei sapere come si trovano gli autovettori della matrice. Grazie

Risposte
vict85
Si tratta di un esercizio molto standard, ti suggerisco di leggeri un qualsiasi manuale di algebra lineare.

[xdom="vict85"]Sposto in geometria e algebra lineare.[/xdom]

garnak.olegovitc1
@TT,

"TT":
Ciao a tutti.

Non ho capito come si trovano gli autovettori di una matrice. Ad esempio ho la seguente matrice

[size=150]( 1 0 0 )
( -1 3 0 )
( 3 2 -2 ) [/size]

So che gli autovalori sono [size=150]1[/size], [size=150]3[/size] e [size=150]-2[/size]

Vorrei sapere come si trovano gli autovettori della matrice. Grazie


hai 21 messaggi e ancora non sai usare la codica per le formule (se hai difficoltà all'inizio usa http://www.codecogs.com/latex/eqneditor.php facendo attenzione ai delimitatori :roll: )... vediamo al tuo problema, tu hai la seguente matrice $$M:=\begin{Vmatrix}
1 & 0 & 0\\
-1& 3 & 0\\
3& 2 & -2
\end{Vmatrix}$$ la quale penso sia la matrice associata ad un \( \mathfrak{f} \in \operatorname{End}_\Bbb{R}(\Bbb{R}^3)\), ergo sai che la definizione di autovettore di \( \mathfrak{f} \) è data rispetto ad un autovalore di \( \mathfrak{f} \), ergo ti viene chiesto di calcolare i relativi autospazi associati agli autovalori di \( \mathfrak{f} \), ovvero \( E_1^ \mathfrak{f} \), \( E_3^ \mathfrak{f} \), \( E_{-2}^ \mathfrak{f} \).. ricordati che, con \( \alpha \in \text{sp}(\mathfrak{f})=\{a \in \Bbb{R}|a \text{ è autovalore di } \mathfrak{f} \}\)$$ E_\alpha^ \mathfrak{f}=\{v \in \Bbb{R}^3|\mathfrak{f}(v)=\alpha \cdot v \}=\ker(M_\alpha) $$... prova tu ad esplicitare i calcoli!

Saluti

merdacacca
Non mi ricordo dove si trovano i codici per usare MathJax :(

So che devo trovare l'autovettore relativo all'autovalore. Allora prendo il primo autovalore cioè x = 1 e lo sostituisco nella matrice di partenza. Diventa

[size=150](0 0 0)
(-1 2 0)
(3 2 -3 )[/size]

poi devo moltiplicare le righe della matrice con le colonna
[size=150](x)
(y)
(z)[/size]
e cosi mi trovo il seguente sistema

[size=150]{ 0 = 0
{ -x +2y = 0
{ 3x -2y -3z = 0[/size]

Poi non so come procedere.

Cuspide83
Devi RISOLVERE il SISTEMA dato dall'equazione matriciale

$(A-\lambda_{i}I)\vec{x}=\vec{0}$

dove $A$ è la matrice associata all'applicazione $f$ nelle basi scelte, $\lambda_{i}$ è l'$i$-esimo autovalore.

merdacacca
gli autovettori sono questi ?

[size=150]y = 2/x
z = x - 2y/3[/size]

merdacacca
come si risolve questo sistema ? C'è un metodo standard ?

merdacacca
il libro dice che gli autovettori sono (2y, y, 2y)

non ho capito come ha fatto. Qualcuno mi può dare una mano ?

Skylarry
"TT":
il libro dice che gli autovettori sono (2y, y, 2y)

non ho capito come ha fatto. Qualcuno mi può dare una mano ?


questa risposta che citi è strana.
dovresti avere tre autovettori (uno per autovalore)

Skylarry
vediamo se puo aiutarti uno degli auto vettori quello per l'autovalore 1 è \( \begin{pmatrix} 2 \\ 1 \\ 8/3 \end{pmatrix} \)

merdacacca
il risultato che porta il libro è l'autovettore dell'autovalore 1.
Il vettore che hai calcolato tu secondo il libro è

(2y, y, 2y)

Potrebbe trattarsi di un errore del libro ?

Comunque mi puoi dire il tuo procedimento ?

Skylarry
"Cuspide83":
Devi RISOLVERE il SISTEMA dato dall'equazione matriciale

$(A-\lambda_{i}I)\vec{x}=\vec{0}$

dove $A$ è la matrice associata all'applicazione $f$ nelle basi scelte, $\lambda_{i}$ è l'$i$-esimo autovalore.


Cuspide Ti sta suggerendo di risolere i sistemi lineare che ottieni dalla differenza delle matrici

\( \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ -1 & 3 & 0 \\ 3 & 2 & -2 \end{pmatrix} \) e \( \begin{pmatrix} \lambda_{i} & 0 & 0 \\ 0 & \lambda_{i} & 0 \\ 0 & 0 & \lambda_{i} \end{pmatrix} \)


dove sostituisci a \lambda_i i vari autovalori

Skylarry
"TT":
il risultato che porta il libro è l'autovettore dell'autovalore 1.
Il vettore che hai calcolato tu secondo il libro è

(2y, y, 2y)

Potrebbe trattarsi di un errore del libro ?


più probabile che si tratti di un mio errore. sono 20 anni che non calcolo più autovalori :cry:

merdacacca
si mi esce il seguente sistema per trovare l'autovettore dell'autovalore 1

{ 0 = 0
{ -x +2y = 0
{ 3x -2y -3z = 0

Poi non so come risolverlo

merdacacca
il mio problema è che on riesco a risolvere il sistema

vict85
Per prima cosa ti informo che il regolamento è piuttosto chiaro sull'uso delle formule (grassetto mio) :
"regolamento":
3.6b E' fortemente consigliato scrivere le formule usando il linguaggio MathML o TeX, per facilitare la lettura dei partecipanti e di coloro che si accostano al forum per imparare. Dopo 30 messaggi inseriti, segno di apprezzabile presenza nella community, l'uso di tale linguaggio per la scrittura delle formule è obbligatorio.

Sei pertanto pregato di guardarti come si inseriscono le formule al più presto.

Sempre il regolamento, richiede da parte tua un tentativo di risoluzione. Quello che vedo io è invece solo un continuo riproporre la stessa domanda.

Riguardo al sistema
\(\displaystyle \begin{cases} 0 = 0 \\ -x + 2y = 0 \\ 3x - 2y -3z = 0 \end{cases} \)
dovresti sapere che equivale al sistema
\(\displaystyle \begin{cases} -x + 2y = 0 \\ 3x - 2y = +3z \end{cases} \)

Siccome la matrice \(\displaystyle \begin{pmatrix} -1 & 2 \\ 3 & -2 \end{pmatrix} \) ha determinante \(\displaystyle 2-6 = -4 \) allora è possibile esprimere tutte le soluzioni parametrizzate rispetto al parametro \(\displaystyle z \).

Comunque non ha senso preoccuparsi degli esercizi per gli autovalori se non sai risolvere i sistemi lineari. Ripassati come si risolvono i sistemi e poi ritorna ad occuparti dei problemi degli autovalori.

Skylarry
"TT":
si mi esce il seguente sistema per trovare l'autovettore dell'autovalore 1

{ 0 = 0
{ -x +2y = 0
{ 3x -2y -3z = 0

Poi non so come risolverlo

la prima equazione diventa \( x=2y \)
\( 3x -2y -3z = 0\Rightarrow 3x -x -3z = 0 \Rightarrow 2x -3z = 0 \Rightarrow 2x=3z \)

se \( x=2 \) \( \Rightarrow \) \( y=1\) e \( z=4/3 \)

ovviamente hai infinite soluzioni cioè \( \begin{pmatrix} 2k \\ k \\ (4/3)k \end{pmatrix} \) con \( k\in R \)

Dovresti normalizzare il vettore o vvero trovare il vettore con norma 1 che se non ricordo male significa imporre che la somma dei quadrati delle componenti è =1

merdacacca
cosa significa parametrizzare rispetto a[size=150] $ z $[/size]

merdacacca
Skylarry per favore mi puoi spiegare meglio i passaggi

vict85
"TT":
cosa significa parametrizzare rispetto a $ z $


Significa risolvere il sistema considerando \(z\) come un parametro invece che come una variabile. Nota che la soluzione data ha usato \(y\) come parametro.

P.S.: Non è necessario ingrandire le formule

merdacacca
non ho capito questo passaggio

$ 3x - 2y - 3z = 0 $

perché diventa

$ 3x - x - 3z = 0 $

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