Esercizio Applicazione Lineare

M.C.D.1
Salve ragazzi
ho un dubbio sul seguente esercizio ^_^

Si dica se esiste una funzione lineare $T$ da $ RR^{3} $ in sè tale che $(1,0,0)+<(1,1,0)>$ sia la controimmagine di $(1,0,0)$ e $(2,1,1)$ sia l'autovettore relativo all'autovalore $1$. In caso di risposta affermativa, si dica se è unica; e se sì, se ne determini la matrice (rispetto alla base canonica).

In particolare la condizione sull'autovettore mi dice che
$T(2,1,1) = (2,1,1)$
Invece la condizione sulla controimmagine come posso sfruttarla?

Io so che $T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)>$ e sfruttando le proprietà di linearità
$(1,0,0) = T(1,0,0) + T(<1,1,0)>)$

ma cos'altro poteri concludere?

Risposte
Magma1
Ciao :-D , considera questo bel teorema molto spesso dimenticato:

Siano $V, W $, spazi vettoriali, $mathcalB={v_1,...,v_n}$, base di $V$ e $w_1,...,w_n in W$.
Il teorema di esistenza ed unicità delle applicazioni lineari afferma che

$EE ! f: V->W$ tale che

$f(v_1)=w_1, f(v_2)=w_2, …, f(v_n)=w_n$


Quindi, alla luce di ciò, cosa ti serve per poter dire che l'applicazione lineare $T$ esiste ed è unica; ovvero in quale circostanza vale il teorema di esistenza e unicità dell'applicazione lineare?

M.C.D.1
Si ricordavo il teorema di esistenza e unicità
il fatto è che non riesco a sfruttare l'informazione sulla controimmagine.

O meglio
mi rendo conto che i tre vettori $(2,1,1)$ , $(1,0,0)$ e $(1,1,0)$ costituiscono una base del mio spazio di partenza.
Ma dei 3 conosco solo l'immagine di $(2,1,1)$ tramite T.

La condizione $(1,0,0) = T(1,0,0) + T(<1,1,0)>)$

Potrebbe anche essere verificata ad esempio mandando $(<1,1,0)>)$ in $(1,0,0)$

e conseguentemente $(1,0,0)$ avrebbe come immagine $(0,0,0)$

Ma potrei anche associarli diversamente, e qui il ragionamento non mi torna piu' XD

Magma1
"M.C.D.":

$(1,0,0),(1,1,0)$ sia la controimmagine di $(1,0,0)$

È giusta la correzione? Oppure ho interpreto male?

M.C.D.1
"Magma":
[quote="M.C.D."]
$(1,0,0),(1,1,0)$ sia la controimmagine di $(1,0,0)$

È giusta la correzione? Oppure ho interpreto male?[/quote]

l'esercizio recita proprio: $ (1,0,0)+ <(1,1,0)> $ sia la controimmagine di $ (1,0,0) $

Magma1
Perfetto, però non mi è chiaro cosa sia l'operatore $< \cdot >$
"M.C.D.":
$ <(1,1,0)> $

M.C.D.1
"Magma":
Perfetto, però non mi è chiaro cosa sia l'operatore $< \cdot >$
[quote="M.C.D."]
$ <(1,1,0)> $
[/quote]

Intende il sottospazio generato dal vettore $(1,1,0)$, quindi tutti i suoi multipli

Magma1
"M.C.D.":

Io so che $T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)>$

La controimmagine appartiene al dominio, quindi

$T(((1),(0),(0))+<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0))$

sapendo che è lineare

$T(((1),(0),(0)))+T(<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0))$


cioè, è un modo antipatico per dire che ${((1),(1),(0))}$ è una base del $ker(T)$

M.C.D.1
"Magma":
[quote="M.C.D."]
Io so che $T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)>$


$T(((1),(0),(0)))+T(<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0))$

[/quote]

e qui che mi perdo

come mai questa relazione ti permette di concludere necessariamente che $T(1,1,0) = (0,0,0)$
o meglio chi mi dice che l'immagine di $(1,0,0)$ sia proprio $(1,0,0)$?

Non potrebbe essere $T(1,1,0) = $ che so a $(1,1,1)$ e da qui si ha che $T(1,0,0) = (0,-1,-1)$ ?



Anche in questo caso la relazione $T(((1),(0),(0)))+T(<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0))$ sarebbe rispettata.
C'è qualcosa che sbaglio concettualmente, ma non me ne rendo conto

Magma1
"M.C.D.":

come mai questa relazione ti permette di concludere necessariamente che $ T(1,1,0) = (0,0,0) $

Perchè me lo hai detto tu :roll:

$T((1),(0),(0))+T(<((1),(1),(0))>)=((1),(0),(0))$


essendo $<((1),(1),(0))> = alpha ((1),(1),(0))$, si ha

$T(((1),(0),(0)))+T(alpha((1),(1),(0)))=((1),(0),(0))$


per la linearità
$T(((1),(0),(0)))+alpha T(((1),(1),(0)))=((1),(0),(0))$


e questa relazione deve valere $AA alpha in RR$, quindi $T((1),(1),(0))=((0),(0),(0))$.

M.C.D.1
il mio errore stupidamente era quello di dire,bon mando tutti i vettori generati da $(1,1,0)$ ad esempio in uno stesso vettore $(1,1,1)$ ma in quel caso non sarebbe soddisfatta la proprietà di linearità.
Ti ringrazio per il tempo dedicatomi Magma :)

Magma1
"M.C.D.":
Ti ringrazio per il tempo dedicatomi Magma :)

Figurati! :-D

Bokonon
"Magma":
[quote="M.C.D."]
Io so che $T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)>$

La controimmagine appartiene al dominio, quindi

$T(((1),(0),(0))+<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0))$

[/quote]
Questa è un'immagine, non una controimmagine

Bokonon
"M.C.D.":

Si dica se esiste una funzione lineare $T$ da $ RR^{3} $ in sè tale che $(1,0,0)+<(1,1,0)>$ sia la controimmagine di $(1,0,0)$

Tradotto, il vettore (1,1,0) fa parte della base (o è la base stessa) dello spazio nullo sinistro, ovvero di $Ker(T^T)$
E questo non è possibile perchè DEVE essere perpendicolare a (1,0,0) e chiaramente non lo è.

Magma1
"Bokonon":
[quote="Magma"][quote="M.C.D."]
Io so che $ T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)> $

La controimmagine appartiene al dominio, quindi

$ T(((1),(0),(0))+<((1),(1),(0))>) = ((1),(0),(0)) $

[/quote]
Questa è un'immagine, non una controimmagine[/quote]
Allora, il testo afferma
Si dica se esiste una funzione lineare $T$ da $ RR^{3} $ in sè tale che $(1,0,0)+<(1,1,0)>$ sia la controimmagine di $(1,0,0)$


cioè
$T((1,0,0)+<(1,1,0)>)=(1,0,0) $

tuttavia era stato scritto
"M.C.D.":

Io so che
$T(1,0,0) = (1,0,0) + <(1,1,0)>$


-------------------------------------------------


"Bokonon":

Tradotto, il vettore (1,1,0) fa parte della base (o è la base stessa) dello spazio nullo sinistro, ovvero di $ Ker(T^T) $
E questo non è possibile perchè DEVE essere perpendicolare a (1,0,0) e chiaramente non lo è.

Che cosa è lo spazio "nullo sinistro" e che cosa è la trasposta di un endomorfismo e perché scomodarla?

Se non erro l'ortogonalità è una condizione più forte dell'indipendenza lineare e non è necessaria per l'esistenza di $T$.

Bokonon

Per il teorema di magma invece la medesima matrice crea l'immagine e anche la controimmagine.

Magma1
"Bokonon":
Per il teorema di magma invece la medesima matrice crea l'immagine e anche la controimmagine.

Ripeto: la controimmagine non è una funzione ma un sottoinsieme del dominio, e indica i vettori che vengono mandati in un certo sottoinsieme del codominio.

Consideriamo per un chiarezza espositiva $T: V->W$ (anche se $W=V$), per cui abbiamo

$V_1={ ((1),(0),(0)),((1),(1),(0))}subeV$ e $W_1={((1),(0),(0))}$


La controimmagine di $W_1$, e si pone $T^(-1) (W_1)$, è

$T^(-1)(W_1)={v in V : f(v) in W_1}=V_1$


"Bokonon":
[ot][/ot]

Invece di usare questo tono sarcastico potrebbe sfruttare al meglio il tempo commentando l'immagine.
Cosa dovrei capire?

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