Nucleo e immagine

6x6Casadei
Ciao ragazzi, avevo un dubbio per il calcolo di nucleo e immagine

data l applicazione lineare $ RR^3-> RR^3 $ definita da $ f (e1)=e1+e2+e3 $ $ f (e2) = 2e1+2e2+2e3 $ $ f (e3) =e1+ e2+ e3 $ trovare nucleo e immagine. Mi era sorro questo dubbio: la matrice associata sarebbe $ ( (1,1,1) , (2,2,2) , (1,1,1) ) $ ??

Risposte
garnak.olegovitc1
@C6x6Casadei,
a rigore*, secondo la def, dovresti mettere le immagini della base in colonna e non in riga..

[size=50]*secondo alcuni docenti non è così[/size]

6x6Casadei
Quindi verrebbe $ ( (1,2,1) , (1,2,1) , (1,2,1) ) $
Da qui riducendo con gauss trovo (anche a occhio) che l immagine ha dimensione 1 quindi:

$ IM=span { (1,2,1) } $

Il nucleo ha quindi dimensione 2

$ x+2y+z=0 $ -> $ x=-2y-z $

Quindi una base per il nucleo può essere $ ker (f) = [-3,1,1] , [-1,0,1] $

Puo' andar bene questo procedimento?

EveyH
Prendi con le pinze ciò che sto dicendo perché lo sto vedendo or ora ma mi pare che dopo aver ridotto a scala la matrice associata hai trovato la base del nucleo, se i vettori riga sono linearmente indipendenti. Nel tuo caso quindi la dimensione del nucleo è 1 ed è esso è lo span di (1,2,1).

6x6Casadei
Seconso me quella è l'immagine.
"Il nucleo, data un applicazione lineare, è l insieme degli elementi v di V tali che F (v)=0

EveyH
Guarda l'esempio 3.1 a pagina 7 di questo pdf:
http://www.dm.unibo.it/~mmorigi/labmod/lezione6.pdf

6x6Casadei
Io non guarderei le dispense della morigi, sono un casino totale (anche perche è difficile scrivere i calcoli li, ma come vedi non prende lo span dei vettori ridotti con gauss, per esempio la matrice $( (0,3,2,1) , (0,0,1,4) ) $ gia ridotta con Gauss, non dice che il nucleo é lo span di quei 2 vettori, ma le o la soluzione (dipende dalla dimensione del nucleo) di questo sistema

$ ( (3y+2z+t=0) , (z+4t=0) ) $

io l ho capito così

EveyH
Eh in effetti mi sa che avevo saltato qualche riga... e a pagina 8 non capisco nemmeno bene cosa ha fatto :?
Tu su cosa stai studiando? Da come parli pare che conosci le dispense in questione, per caso hai l'esame venerdì anche tu? :-D

6x6Casadei
Io sto studiando fisica a bologna. In quelle dispense mi hanno detto che ci stanno errori, poi si capisce poco o nulla, io quello che ho imparato l ho imparato tutto in questo forum e su internet (sul libro c e quasi solo teoria) . Io l esame ce l ho il 17 febbraio, ma già da due mesi studio sta roba :roll:

EveyH
Sì sono tremende, io mi sono trovata malissimo, ma bisogna dire che sono una capra.
Sinceramente anche guardando altri testi non è che mi sia trovata tanto meglio.

EveyH
già che ci sono... devo determinare una base per il nucleo di questa applicazione lineare:
$L: R^3 -> R^3$
$L(x,y,z)=(x,x,x)$

La matrice associata rispetto alle basi canoniche è:
1 0 0
1 0 0
1 0 0
Che ridotta a scala diventa
1 0 0
0 0 0
0 0 0
Ho infinite soluzioni dip. da 2 parametri.
Da qui non so proseguire.

6x6Casadei
Qua viene semplicemente $ x=0 $ con y, z a scelta
Per il teorema della dimensione il nucleo ha dimensione 2, dato che l'immagine ha dimensione 1. Quindi

$ kerf = [ (0) , (y) , (z) ] , [ (0) , (y) , (z) ] $

Con y, z a scelta.
credo si faccia cosi

garnak.olegovitc1
"6x6Casadei":

Da qui riducendo con gauss trovo (anche a occhio) che l immagine ha dimensione 1 quindi:

$ IM=span { (1,2,1) } $

Il nucleo ha quindi dimensione 2

$ x+2y+z=0 $ -> $ x=-2y-z $

Quindi una base per il nucleo può essere $ ker (f) = [-3,1,1] , [-1,0,1] $

Puo' andar bene questo procedimento?

facendo un po di calcoli con un generico \((x,y,z) \in \operatorname{ker}(f)\) ottengo $$(x,y,z)=\beta(-2,1,0)+\gamma(-1,0,1) \Rightarrow \operatorname{ker}(f)=\mathscr{L}((-2,1-0),(-1,0,1)) \Rightarrow \dim_\Bbb{R}(\operatorname{ker}(f))=2$$ Come deduci la \(\dim_{\Bbb{R}}(\operatorname{im}(f))\) e i suoi elementi?

EveyH
"6x6Casadei":
Qua viene semplicemente $ x=0 $ con y, z a scelta
Per il teorema della dimensione il nucleo ha dimensione 2, dato che l'immagine ha dimensione 1. Quindi

$ kerf = [ (0) , (y) , (z) ] , [ (0) , (y) , (z) ] $

Con y, z a scelta.
credo si faccia cosi


ma non basta solo (0,y,z) per generare tutto il nucleo ?

garnak.olegovitc1
"EveyH":
già che ci sono... devo determinare una base per il nucleo di questa applicazione lineare:
$L: R^3 -> R^3$
$L(x,y,z)=(x,x,x)$
già che ci sei potevi finire l'esercizio di prima :) ... comunque, considera \(L((x,y,z))=(0,0,0)\) ed ottieni $$ \Bbb{R}^3 \ni (x,x,x)=(0,0,0) \Rightarrow \ker(L)=\{(0,y,z)|z,y \in \Bbb{R}\} \Rightarrow \ker(L)=\mathscr{L}((0,1,0),(0,0,1))$$ a te le conclusioni

6x6Casadei
Come deduci la dimR(im(f)) e i suoi elementi?



La dimensione Di $ RR $ la da già ed è 3, riducendo con gauss viene $ (1,2,1) $ quindi l immagine ha dimensione 1 e il nucleo 2.

Quindi $ IM = span { (1,1,1) } $

EveyH
"garnak.olegovitc":
[quote="EveyH"]già che ci sono... devo determinare una base per il nucleo di questa applicazione lineare:
$L: R^3 -> R^3$
$L(x,y,z)=(x,x,x)$
già che ci sei potevi finire l'esercizio di prima :) ... comunque, considera \(L((x,y,z))=(0,0,0)\) ed ottieni $$ \Bbb{R}^3 \ni (x,x,x)=(0,0,0) \Rightarrow \ker(f)=\{(0,x,y)|x,y \in \Bbb{R}\} \Rightarrow \ker(f)=\mathscr{L}((0,1,0),(0,0,1))$$ a te le conclusioni[/quote]

sì ma poi mi sono intrippata con quest'altro esercizio
quindi secondo te il nucleo di questa applicazione è lo span di (0,1,0) e (0,0,1)?
e dato che sono due vettori linearmente indipendenti sono anche la base di questo nucleo?

però non capisco come posso fare quella deduzione arrivando ad avere questa matrice a scala
1 0 0
0 0 0
0 0 0
vorrei capire bene anche se questo è un esempio semplice, ma purtroppo gli esercizi del compito non sono mai così banali.

6x6Casadei
Devi fare il sistema e porre tutte le equazioni uguali a 0

$ ( (1x+0y+0z=0) , (0x+0y+0z=0) , (0x+0y+0z=0) ) $

Così, da qui trovi che x=0 y, z appartenenti a $ RR $ ( ossia puoi scegliere quelli che vuoi)

Una base del nucleo poteva essere $ (0,1,10) , (0,29,1) $ , ma la più semplice è quella sopra $ (0,1,0) , (0,0,1) $

Io no so però se prendi 2 multipli come $ (0,1,1) e (0,2,2) $ possano essere una base del nucleo, ma se li prendi non multipli il problema non ti si pone. :smt023

EveyH
"6x6Casadei":
Devi fare il sistema e porre tutte le equazioni uguali a 0

$ ( (1x+0y+0z=0) , (0x+0y+0z=0) , (0x+0y+0z=0) ) $

Così, da qui trovi che x=0 y, z appartenenti a $ RR $ ( ossia puoi scegliere quelli che vuoi)


sì sì fin qui l'ho capito
mi manca il passaggio successivo
cioè
perché la base del nucleo è questa che hai indicato cioè $ (0,1,0) , (0,0,1) $? come lo calcolo? avendo solo che la soluzione del sistema è x=0 e y,z a piacere.

grazie!

6x6Casadei
la soluzione del sistema è x=0 e y,z a piacere.


Hai gia' detto tutto qua. Tu devi trovare 2 vettori non multipli tra loro (2 perche la dimensione del nucleo e' 2) la cui prima coordinata e' 0.
Un vettore in $ RR^3 $ è formato da v1(x, y, z) al posto di x ci metti 0 e al posto du y, z ci metti 2 numeri che vuoi te!

garnak.olegovitc1
"6x6Casadei":

La dimensione Di $ RR $ la da già ed è 3, riducendo con gauss viene $ (1,2,1) $ quindi l immagine ha dimensione 1 e il nucleo 2.

Quindi $ IM = span { (1,1,1) } $
genauso, sulla "dimensione di \(\Bbb{R}\)" avrei qualcosa da obiettare :-D (sarà il tuo una sorta di typo)... ed odio Gauss!!! :roll:

- dal teorema del rango dato un omomorfismo si ha $$1=\dim_{\Bbb{R}}(\operatorname{im}(f))=\dim_\Bbb{R}(\operatorname{dom}(f))-\dim_\Bbb{R}(\ker(f))=3-2$$ inoltre $$\operatorname{im}(f)=\mathscr{L}(f(e_1),f(e_2),f(e_3))=\mathscr{L}((1,1,1),(2,2,2),(1,1,1))=...=\mathscr{L}((1,1,1))$$

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