Base Ortonormale con parametro
Ciao a tutti,
avrei bisogno di una mano per risolvere questo esercizio. Devo determinare il valore di s per trovare una base ortonormale di autovettori della seguente matrice
A= $ ( (2, s^2), (1,s) ) $
Con il metodo classico (trovando gli autovalori, gli autovettori e normalizzando con Gram-Schmidt) è quasi impossibile portarsi dietro il parametro. Un altro metodo? Io avevo pensato alla matrice ortogonale, ma come devo procedere?
Grazie mille in anticipo.
avrei bisogno di una mano per risolvere questo esercizio. Devo determinare il valore di s per trovare una base ortonormale di autovettori della seguente matrice
A= $ ( (2, s^2), (1,s) ) $
Con il metodo classico (trovando gli autovalori, gli autovettori e normalizzando con Gram-Schmidt) è quasi impossibile portarsi dietro il parametro. Un altro metodo? Io avevo pensato alla matrice ortogonale, ma come devo procedere?
Grazie mille in anticipo.

Risposte
Imponendo che la matrice sia simmetrica:
$s^2=1 rarr s=+-1$
si determinano tutti i valori che soddisfano la consegna. Altrimenti (gli autovalori sono reali e distinti quale che sia il valore del parametro):
$\{(\lamda_1+\lamda_2=s+2),(\lambda_1lambda_2=-s^2+2s):}$
$((2-\lambda_1,s^2),(1,s-\lamda_1))((u_1),(u_2))=((0),(0)) rarr u_1=(\lamda_1-s)u_2 ^^ u_2ne0$
$((2-\lambda_2,s^2),(1,s-\lamda_2))((v_1),(v_2))=((0),(0)) rarr v_1=(\lamda_2-s)v_2 ^^ v_2ne0$
$u_1v_1+u_2v_2=0 rarr$
$rarr [(\lamda_1-s)(\lamda_2-s)+1]u_2v_2=0 rarr$
$rarr (\lamda_1-s)(\lamda_2-s)+1=0 rarr$
$rarr \lamda_1\lamda_2-(\lamda_1+\lamda_2)s+s^2+1=0 rarr$
$rarr s^2-1=0 rarr$
$rarr s=+-1$
$s^2=1 rarr s=+-1$
si determinano tutti i valori che soddisfano la consegna. Altrimenti (gli autovalori sono reali e distinti quale che sia il valore del parametro):
$\{(\lamda_1+\lamda_2=s+2),(\lambda_1lambda_2=-s^2+2s):}$
$((2-\lambda_1,s^2),(1,s-\lamda_1))((u_1),(u_2))=((0),(0)) rarr u_1=(\lamda_1-s)u_2 ^^ u_2ne0$
$((2-\lambda_2,s^2),(1,s-\lamda_2))((v_1),(v_2))=((0),(0)) rarr v_1=(\lamda_2-s)v_2 ^^ v_2ne0$
$u_1v_1+u_2v_2=0 rarr$
$rarr [(\lamda_1-s)(\lamda_2-s)+1]u_2v_2=0 rarr$
$rarr (\lamda_1-s)(\lamda_2-s)+1=0 rarr$
$rarr \lamda_1\lamda_2-(\lamda_1+\lamda_2)s+s^2+1=0 rarr$
$rarr s^2-1=0 rarr$
$rarr s=+-1$