Modo corretto di trovare un'equazione cartesiana di un sottospazio da una sua base
Salve, ho qualche problema nel ricavare l'equazione che descrive un certo sottospazio vettoriale conoscendo una sua base.
In particolare mi trovo a dover scrivere l'equazione dell'immagine dell'endomorfismo in \(\displaystyle \mathbb{R^3}\ \) che rispetto alle basi canoniche ha questa matrice associata:
\(\displaystyle
\begin{pmatrix}
h & h - 1 & h + 2 \\
0 & 1 & 2 \\
0 & 0 & -1
\end{pmatrix} \)
dove ovviamente ogni colonna corrisponde a una immagine rispetto a un vettore della base canonica e in questo caso coordinate e valori coincidono.
La matrice è già ridotta per righe, per \(\displaystyle h \neq 0 \) il rango è massimo etc. etc....
Quando \(\displaystyle h = 0 \) si trova un minore di rango 2 e quindi la matrice ha rango 2, così la dimensione dell'immagine. Il problema sorge al momento di calcolarla.
\(\displaystyle
\begin{pmatrix}
0 & -1 & 2 \\
0 & 1 & 2 \\
0 & 0 & -1
\end{pmatrix} \)
Questa matrice demolisce le mie fragili conoscenze meccaniche
Solitamente riduco la matrice, segno la posizione dei pivot e poi procedo nel rintracciare nella matrice originale le colonne contenenti i pivot e quelle saranno coordinate di un vettore di una base dell'immagine (anche se in questo caso coordinate e vettori coincidono); qui però:
In particolare mi trovo a dover scrivere l'equazione dell'immagine dell'endomorfismo in \(\displaystyle \mathbb{R^3}\ \) che rispetto alle basi canoniche ha questa matrice associata:
\(\displaystyle
\begin{pmatrix}
h & h - 1 & h + 2 \\
0 & 1 & 2 \\
0 & 0 & -1
\end{pmatrix} \)
dove ovviamente ogni colonna corrisponde a una immagine rispetto a un vettore della base canonica e in questo caso coordinate e valori coincidono.
La matrice è già ridotta per righe, per \(\displaystyle h \neq 0 \) il rango è massimo etc. etc....
Quando \(\displaystyle h = 0 \) si trova un minore di rango 2 e quindi la matrice ha rango 2, così la dimensione dell'immagine. Il problema sorge al momento di calcolarla.
\(\displaystyle
\begin{pmatrix}
0 & -1 & 2 \\
0 & 1 & 2 \\
0 & 0 & -1
\end{pmatrix} \)
Questa matrice demolisce le mie fragili conoscenze meccaniche

Solitamente riduco la matrice, segno la posizione dei pivot e poi procedo nel rintracciare nella matrice originale le colonne contenenti i pivot e quelle saranno coordinate di un vettore di una base dell'immagine (anche se in questo caso coordinate e vettori coincidono); qui però:
- [*:6k14xm0i] Quella colonna di zeri a sinistra mi disorienta. Cosa ci dice sulla matrice? È forse già ridotta in qualche modo e non me ne rendo conto io, troppo abituato a ragionare per righe? Ho visto che il rango è 2 solo grazie al minore dato dalla sottomatrice in alto a destra ma "in quanto a Gauss" non ho idea di come sia messa questa matrice.[/*:m:6k14xm0i]
[*:6k14xm0i] Anche se riuscissi a trovare una base dell'immagine, come dovrei procedere di fatto a calcolare l'equazione? Ho visto in giro che qualcuno sistema una matrice con le coordinate di un vettore generico come riga o colonna finale per poi ridurla in modo da imporre una riga o una colonna tutta nulla, ma non so secondo quale criterio ciò può venir fatto ne perché.[/*:m:6k14xm0i][/list:u:6k14xm0i]

Grazie in anticipo a chi dovesse aiutarmi
Risposte
"rain":
Quella colonna di zeri a sinistra mi disorienta. Cosa ci dice sulla matrice?
L'immagine è creata dalle combinazioni lineari delle colonne.
$ ( ( 0 , -1 , 2 ),( 0 , 1 , 2 ),( 0 , 0 , -1 ) ) ( ( a ),( b ),( c ) ) = ( ( x ),( y ),( z ) ) $
che è equivalente a $ a( ( 0 ),( 0 ),( 0 ) ) +b( ( -1 ),( 1 ),( 0 ) )+c( ( 2 ),( 2 ),( -1 ) )=( ( x ),( y ),( z ) ) $
Nella sostanza dice che "le comb. lineare delle colonne creano tutti i vettori dell'immagine".
Ora, il vettore nullo non crea alcunchè...infatti non può far parte di una base.
Quindi la seconda e la terza colonna sono la base dell'immagine.
"rain":
Anche se riuscissi a trovare una base dell'immagine, come dovrei procedere di fatto a calcolare l'equazione?
E' scritto sopra.
$( ( x ),( y ),( z ) )=b( ( -1 ),( 1 ),( 0 ) )+c( ( 2 ),( 2 ),( -1 ) )$
ovvero:
$ { ( x=2c-b ),( y=b+2c ),( z=-c ):} $
che è il sistema parametrico di un piano in $R^3$ passante per l'origine.
Lo risolvi e ottieni l'equazione cartesiana $x+y+4z=0$
Ora tutto ha un senso. Ridurre a casaccio non mi piaceva nemmeno un po' come idea. Grazie!