Diagonalizzazione

Tony961
Ciao ragazzi, ho un'applicazione lineare con parametro k. Un punto dell'esercizio mi chiede per k=5, trovare la matrice diagonale ( se esiste ). Io ho calcolato gli autovalori, me ne vengono due: uno che presenta molteplicità algebrica e geometrica diversa, e uno che presenta molteplicità algebrica e geometrica uguale. Questo cosa significa? che la matrice è diagonalizzabile ? aiuto !

Risposte
feddy
ciao,
innanzitutto la tua applicazione lineare come è definita ? Qual è l'ordine della matrice ? Perchè questo è un elemento necessario per poter rispondere alla tua domanda.

Ad ogni modo, una matrice $\nxn$ è diagonalizzabile sicuramente se possiede $n$ autovalori distinti, oppure, equivalentemente, se la somma delle molteplicità geometriche è pari a $n$.

Tony961
ho un'endomorfismo in R^3. Calcolando gli autovalori, me ne vengono due su tre uguali. Significa che non è diagonalizzabile ?

Tony961
E' questa!

feddy
Se fossero stati tre distinti : sicuramente era diagonalizzabile
Devi verificare che la molteplicità geometrica di ogni autovalore coincida con la molteplicità algebrica. Se è così, allora è diagonalizzabile, altrimenti no.

Prova a postare la foto che almeno ti dico se è diagonalizzabile o no :D

@edit: come non detto :-D

feddy
Non è diagonalizzabile.

Gli autovalori risultano : $\lambda_{1}=5,\lambda_{2}=-2 $, con entrambi molteplicità geometrica pari a $1$. Pertanto, non è diagonalizzabile

Tony961
Se la molteplicità geometrica di 5 era 2, allora era diagonalizzabile la matrice? e quindi calcolavo i due autospazi, relative basi, poi base spettrale, e diagonalizzavo ?

Un'altra cosa: Ok, non è diagonalizzabile, ma posso calcolare lo stesso gli autospazi giusto ?

feddy
Sì, se era $2$ anche quella geometrica, allora era diagonalizzabile.

Certo che li puoi calcolare: infatti la molteplicità geometrica è proprio la dimensione degli autospazi (che coincide col valore: $m.g=n-rank(A-\lambdaI_{n})$... d'altronde gli autospazi come sono definiti ? ;)

Tony961
L'insieme degli elementi di V che presentano autovalore lambda... giusto ?

feddy
Formalmente, gli autovettori sono le soluzioni $v$ non banali del sistema lineare: $(A-\lambdaI)x=0$.
Segue da qui che gli autospazi sono definiti come $E_{\lambda}= ker(A-\lambdaI)$, ossia come lo spazio formato dalle soluzioni non banali $(A-\lambdaI)x=0$.


Nota che scrivere $ker(A-\lambdaI)$, oppure $(A-\lambdaI)x=0$ è la stessa cosa ai fini del calcolo, solo che noi stiamo cercando lo spazio delle soluzioni non banali di questo sistema lineare :smt023

Tony961
Ho capito, ti ringrazio tanto, mi stai aiutando tantissimo nella preparazione di questo esame.
Scusami per la domanda banale, ma se la molteplicità algebra di un autovalore è 1, necessariamente anche quella geometrica è 1 giusto ?

feddy
Sì, questo perché la molteplicità geometrica è sempre minore o uguale di quella algebrica;)

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