Famiglia di applicazioni lineari

laurelda
Ciao a tutti, ho bisogno di un aiuto su questo esercizio:

Determinare, per $ tin [a,b] $, una famiglia di applicazioni lineari $ f_t:RR^2toRR^2 $ tali che: $ f_a $= identità, $ f_b=f $ e rango $ f_t=2 $ per ogni $ tin [a,b] $.

Non capisco proprio cosa debba fare per determinare $f_t$.
Precedentemente nello stesso esercizio mi era stato chiesto di trovare l'applicazione lineare $ f:RR^2 to RR^2 $, che mi sono già calcolata e ho trovato essere:
$ f(x,y)=(-sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y; sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y) $

Grazie

Risposte
Gi81
Sei d'accordo che, fissato $k in RR^+$ l'applicazione $g: RR^2 -> RR^2$ definita da $g(x,y)= (kx,ky)$ è isomorfismo?

laurelda
So che un'applicazione lineare quando è biiettiva si dice isomorfa, però non capisco il suggerimento...

Gi81
Beh, si potrebbe prendere qualcosa di simile a $f_t(x,y)= (tx,ty)$.

Maci86
Proviamo a creare la funzione:
$(((b-t)/(b-a)- sqrt(2)/2(t-a)/(b-a),sqrt(2)/2(t-a)/(b-a)),(-sqrt(2)/2(t-a)/(b-a),(b-t)/(b-a)-sqrt(2)/2(t-a)/(b-a)))$
Dai un occhio se funziona!

laurelda
Mi dispiace, ma non sto capendo :( Non è che parto da zero, però è la prima volta che mi trovo tra le mani un esercizio di questa tipologia, solitamente quelli che ho sempre svolto fino ad ora si limitavano a chiedere di trovare un'applicazione lineare date delle basi e simili. Quello che proprio non riesco a capire è quello che mi chiede la consegna, ad esempio, cos'è $t$? $f_a$ ed $f_b$ suppongo si determinino dall'applicazione $f$ che avevo già calcolato, ma come è possibile "modificarla"? @Maci86 cosa sono $(b-t)/(b-a)$ e $(t-a)/(b-a)$?
Scusate se vi sto tartassando!

Gi81
Dimentica un attimo il problema. Ti chiedo di rispondere a questa domanda:
"Gi8":
Sei d'accordo che, fissato $k in RR^+$ l'applicazione $g: RR^2 -> RR^2$ definita da $g(x,y)= (kx,ky)$ è isomorfismo?

laurelda
Sì sono d'accordo

Gi81
bene. Allora che ne dici di $f_t(x,y)=(tx,ty)$ per ogni $t in [a,b]$?

laurelda
A questo punto devo scegliere un valore per $t$ tale che rispetti le regole della consegna? Cioè per $b$ viene chiesto che $f_b=f$, quindi in tal caso mi verrebbe naturale scegliere $b=1$, in modo da avere $f_b(x,y)=(x,y)$...

Gi81
ma non era $a$?

laurelda
Forse ho interpretato male, quindi prima vedo se ho capito giusto il primo pezzo.
Ho $f(x,y)=(-sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y, sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y)$, e abbiamo deciso che la struttura di $f_t$ sia $f_t(x,y)=(tx,ty)$ per $tin[a,b]$, quindi sarebbe $f_t(x,y)=t(-sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y, sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y)$?

Gi81
Boh, non capisco perchè devono venire fuori quei $sqrt2/2$.

Allora, se $a=1$ definiamo $f_t(x,y)=(tx,ty)$ per ogni $t in [a,b]$ e abbiamo finito.
Se $a!=1$ dobbiamo ricondurci a qualcosa di simile:

Vediamo se $f_t(x,y)= ((t-a+1)x,(t-a+1)y)$ per ogni $t in [a,b]$ può andare bene:

$f_a(x,y)=(x,y)$, dunque $f_a-=id$.
Dato che $t>=a$, $t-a+1>=1$, dunque tutti i parametri sono positivi.


Quindi questa è una possibile soluzione. Fine.

laurelda
Ma se $t in [a,b]$ il minimo valore che può assumere non è $a$? E quindi $t-a$ è come scrivere $a-a$?

Gi81
Sì, dunque se $t=a$ abbiamo $t-a+1=1$.

PS: ho corretto il messaggio precedente

laurelda
Ah ok grazie mille, ora mi è più chiaro, però pensavo che la funzione di riferimento fosse quella che avevo trovato precedentemente, quella con i $sqrt(2)/2$.
Ora mancherebbe solo capire per quale $b$ $f_b=f$. Dovrei partire ancora dall'applicazione di riferimento di prima $f_t(x,y)=(tx,ty)$ giusto?

Gi81
Sai che mi accorgo solo ora (e ti chiedo scusa per questo) che si dovesse avere $f_b(x,y)= f(x,y)$ con $f$ definita come nel tuo primo post?


Forse allora la mia soluzione va accantonata. Si potrebbe "pezzare" definendo $f_t(x,y)=((t-a+1)x,(t-a+1)y)$ per $t in [a,b)$ e $f_t(x,y)= (-sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y; sqrt(2)/2x-sqrt(2)/2y) $ per $t=b$.

Però non è molto elegante, e sicuramente l'esercizio non chiede questo.
A 'sto punto forse è meglio seguire la strada proposta da Maci86.

laurelda
Fa niente, capita a tutti :)
Ora però la soluzione di Maci86 non l'ho capita... Scusate se sto facendo impazzire mezzo mondo con quest'esercizio :P

Maci86
"laurelda":
@Maci86 cosa sono $(b-t)/(b-a)$ e $(t-a)/(b-a)$?
Scusate se vi sto tartassando!

Tranquilla, io cercavo una combinazione lineare tale che una volta applicata in $a$ desse l'identità e in $b$ desse la tua matrice funzione. Allora cosa ho fatto, chiamata t la variabile, devo fare in modo che quando sono in $a$ rimanga il solo termine dell'identità, $(b-t)/(b-a)$, fa al caso nostro perché vale 1 in a e 0 in b e quindi moltiplico i valori dell'identità per quel coefficiente:
$(((b-t)/(b-a), 0),(0,(b-t)/(b-a)))$
Invece i valori di $f$ devono comparire in $b$, devo quindi trovare un coefficiente che in b valga 1 e in a valga 0, quindi $(t-a)/(b-a)$ viene in nostro soccorso e lo applico ai valori della matrice della funzione.
$((-sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a), sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a)),(-sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a), -sqrt(2)/2(t-a)/(b-a)))$
Avrai quindi che la somma delle due matrici sarà proprio la matrice cercata per l'applicazione lineare.

laurelda
Ora mi è chiaro! :D Quindi la famiglia di applicazioni lineari $f_t : RR^2 to RR^2$ dovrebbe essere uguale a:

$ f_t(x,y)=(((b-t)/(b-a)-sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a))x+sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a)y ; -sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a)x+((b-t)/(b-a)-sqrt(2)/2 (t-a)/(b-a))y) $ per $t in [a,b]$ ?

Maci86
Esatto! Io le scrivo come matrici, :D, forse per quello non ci intendevamo!

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