Diagonalizzare con matrice complessa unitaria...

Andrea9905
Vorrei porvi una domanda un po' generica:
Teoricamente so cosa è una matrice complessa unitaria...
In poche parole: una matrice unitaria n × n è una matrice complessa $U$ che soddisfa la condizione:

$U^+ U = UU^+ = I_n$

Tale uguaglianza equivale a dire che una matrice U è unitaria se possiede una inversa
uguale alla sua coniugata trasposta $U^+$.

La mia domanda riguarda la pratica... se ho una matrice hermitiana, ad esempio:

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

come fo a diagonalizzarla utilizzando una matrice complessa unitaria?
Non ho capito se devo prenderla a caso purché sia invertibile o devo fare dei calcoli all'interno di quella matrice...

Grazie, Andrea

Risposte
misanino
"Andrea990":
Vorrei porvi una domanda un po' generica:
Teoricamente so cosa è una matrice complessa unitaria...
In poche parole: una matrice unitaria n × n è una matrice complessa $U$ che soddisfa la condizione:

$U^+ U = UU^+ = I_n$

Tale uguaglianza equivale a dire che una matrice U è unitaria se possiede una inversa
uguale alla sua coniugata trasposta $U^+$.

La mia domanda riguarda la pratica... se ho una matrice hermitiana, ad esempio:

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

come fo a diagonalizzarla utilizzando una matrice complessa unitaria?
Non ho capito se devo prenderla a caso purché sia invertibile o devo fare dei calcoli all'interno di quella matrice...

Grazie, Andrea


Si procede esattamente nello stesso identico modo con cui si ortogonalizza una matrice reale simmetrica attraverso una matrice ortogonale.

dissonance
"misanino":
Si procede esattamente nello stesso identico modo con cui si ortogonalizza una matrice reale simmetrica attraverso una matrice ortogonale.
...ovvero, ancora più terra-terra, si procede nello stesso modo con cui si diagonalizza una matrice qualsiasi, avendo però cura di applicare l'algoritmo di Gram-Schmidt (che funziona pari pari negli spazi vettoriali a prodotto hermitiano) alle basi di autovettori di ogni singolo autospazio. Siccome gli autospazi di una matrice hermitiana sono a due a due ortogonali, il risultato di questa operazione è una base ortonormale di autovettori.

Questo è tutto, spero di non aver interferito con quanto diceva misanino, credo si riferisse a quanto dico qui però.

Andrea9905
credo d'aver trovato la soluzione:

intanto posso vedere che il determinante di quella matrice è 0.

dunque, il rank=1, quindi dimkerA=1

Mi sono ricavato l'autospazio descritto dall'immagine e l'autospazio descritto dal kerA:
$V_0=<((i),(1))>$
$V_2=<((1),(i))>$

Qui ho visto una cosa... non so se è giusta:
i vettori ortogonali a ogni singolo autovettore ho notato che non sono altro che la combinazione lineare di tale...

quindi m'è venuto da dire:

$A=((1,i),(i,1))((2,0),(0,0))((1,i),(i,1))^-1$

E' giusto o è sbagliato?

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