Sottospazi vettoriali

francyluna91
Data la matrice:
$A = (( 6, -9),(4, -6))$
provare che i sottoinsiemi:
$F = \{X \in R^{2,2} | AX = XA \}$, $G = \{X \in R^{2,2}| AX = -XA\}$
sono sottospazi vettoriali e trovare una base per ciascuno di essi.
ii) Determinare una base per i sottospazi vettoriali $FnnG$ e $F + G$.
iii) Data la matrice:
$C = ((0, h - 2),(0, h - 3))$
stabilire per quale valore di $h$ la matrice $C$ appartiene al sottospazio vettoriale $F + G$.
Assegnato ad h tale valore, trovare due matrici $C_1 in F$ e $C_2 \in G$ in modo tale che $C = C_1 + C_2$ .


POtreste svolgermi questo esercizio per favore? soprattutto la prima richiesta che non sono riuscita a svolgere

Risposte
cirasa
Ciao francyluna91 e benvenut* nel forum! :-)
Due raccomandazioni: la prima è l'uso delle formule (consulta link).
Per questa prima volta ho modificato io (ho commesso qualche errore?), ma per le prossime volte prova ad usarlo. Renderai i tuoi messaggi molto più chiari e troverai più utenti disposti ad darti una mano (e comunque l'uso delle formule diventa obbligatorio dopo 30 messaggi).
La seconda raccomandazione è più importante: quando proponi un esercizio, abbi cura di proporre un tuo tentativo di risoluzione oppure di spiegare bene i tuoi dubbi, altrimenti diventa difficile anche per noi aiutarti. Ricordati che il forum non è un risolutore automatico di esercizi :-D

Per qualsiasi altra informazione consulta il regolamento :wink:


Nel merito di questo esercizio, per provare che si tratta di due sottospazi puoi usare la definizione.
In particolare, devi verificare che la somma di due qualsiasi elementi di $F$ è ancora in $F$ e che il prodotto di un elemento di $F$ per uno scalare reale è ancora un elemento di $F$.
Sai farlo?

francyluna91
"cirasa":
Ciao francyluna91 e benvenut* nel forum! :-)
Due raccomandazioni: la prima è l'uso delle formule (consulta link).
Per questa prima volta ho modificato io (ho commesso qualche errore?), ma per le prossime volte prova ad usarlo. Renderai i tuoi messaggi molto più chiari e troverai più utenti disposti ad darti una mano (e comunque l'uso delle formule diventa obbligatorio dopo 30 messaggi).
La seconda raccomandazione è più importante: quando proponi un esercizio, abbi cura di proporre un tuo tentativo di risoluzione oppure di spiegare bene i tuoi dubbi, altrimenti diventa difficile anche per noi aiutarti. Ricordati che il forum non è un risolutore automatico di esercizi :-D

Per qualsiasi altra informazione consulta il regolamento :wink:


Nel merito di questo esercizio, per provare che si tratta di due sottospazi puoi usare la definizione.
In particolare, devi verificare che la somma di due qualsiasi elementi di $F$ è ancora in $F$ e che il prodotto di un elemento di $F$ per uno scalare reale è ancora un elemento di $F$.
Sai farlo?



ok allora scusa per gli errori sono nuova del forum :D
Allora per la prima richiesta io ho provato a fare in questo modo ma non sono sicura se sia giusto.


1) $ B,CinF => A*B=B*A

$ A*C=C*A $
$ B+CinF => A*(B+C)=(B+C)*A $

Dim: $ A*(B+C)=A*B+A*C=B*A+C*A=(B+C)*A $

2) $ A*(lambda*B)=(lambda*B)*A $


è giusto?

cirasa
"francyluna91":
1) $ B,CinF => A*B=B*A

$ A*C=C*A $
$ B+CinF => A*(B+C)=(B+C)*A $

Dim: $ A*(B+C)=A*B+A*C=B*A+C*A=(B+C)*A $

2) $ A*(lambda*B)=(lambda*B)*A $


è giusto?

Il punto 1) è giusto. Hai provato che, se $B,C$ sono matrici in $F$ allora anche $B+C$ è in $F$.
Il punto 2) deve essere chiarito un po'.
Sia $B\in F$ e $lambda\in RR$.
Allora si ha che $A*B=B*A$ (perchè $B in F$) quindi
$A*(lambda B)=lambda(A*B)=lambda(B*A)=(lambda B)*A$
cioè anche $lambda B\in F$.

Ora dovresti fare qualcosa di simile anche per $G$.

Poi, se ti va, mostraci ciò che hai fatto per completare l'esercizio.
Se ho tempo lo controllerò, altrimenti lo farò domani, se qualcun altro non l'ha fatto prima :-)

PS Grazie per aver usato le formule!

francyluna91
"cirasa":
[quote="francyluna91"]1) $ B,CinF => A*B=B*A

$ A*C=C*A $
$ B+CinF => A*(B+C)=(B+C)*A $

Dim: $ A*(B+C)=A*B+A*C=B*A+C*A=(B+C)*A $

2) $ A*(lambda*B)=(lambda*B)*A $


è giusto?

Il punto 1) è giusto. Hai provato che, se $B,C$ sono matrici in $F$ allora anche $B+C$ è in $F$.
Il punto 2) deve essere chiarito un po'.
Sia $B\in F$ e $lambda\in RR$.
Allora si ha che $A*B=B*A$ (perchè $B in F$) quindi
$A*(lambda B)=lambda(A*B)=lambda(B*A)=(lambda B)*A$
cioè anche $lambda B\in F$.

Ora dovresti fare qualcosa di simile anche per $G$.

Poi, se ti va, mostraci ciò che hai fatto per completare l'esercizio.
Se ho tempo lo controllerò, altrimenti lo farò domani, se qualcun altro non l'ha fatto prima :-)

PS Grazie per aver usato le formule![/quote]


No figurati se è regolamento, è regolamento :)
Allora per trovare la base faccio
$ ((6,-9),(4,-6))* ((a,b),(c,d))= ((a,b),(c,d))*((6,-9),(4,-6)) $

e risolvo il sistema lineare 4x4

per trovare le basi della somma e dell'intersezione considero i sottospazi generati dai vettori delle basi di F e G
$ Lf(((12,-9),(4,0)),((1,0),(0,1)) $
e
$ Lg (((0,9),(4,0)),((-1,3),(0,1)) $

per l'intersezione considero un vettore v appartenente al sottospazio F e a G
$ v=a*((12,-9),(4,0))+b*((1,0),(0,1)) $
$ v=c*((0,9),(4,0))+d*((-1,3),(0,1)) $

gli eguaglio e risolvo il sistema lineare
per la somma invece considero un unico sottospazio generato $ L(((12,-9),(4,0)),((1,0),(0,1)),((0,9),(4,0)),((-1,3),(0,1)) $ e dimostro quali sono linearmente indipendenti e quali no.

III) per dimostrare che $C $ appartiene a $ F+G $ devo dimostrare che F+G sia ancora di dimensione 3 giusto?
Invece per $C1 $ e $C2 $ non capisco che tipo di matrici devo scegliere se prendo delle matrici generiche non viene un sistema con troppe incognite?

cirasa
Il procedimento per il calcolo di una base di $F$ è giusto (non ho controllato i calcoli però).
Ovviamente il discorso è analogo per il calcolo di una base di $G$.

Ok anche il procedimento per il calcolo di una base di $FnnG$ e $F+G$.

"francyluna91":

III) per dimostrare che $C $ appartiene a $ F+G $ devo dimostrare che F+G sia ancora di dimensione 3 giusto?

Il fatto che $F+G$ abbia dimensione 3 (se è così, non ho controllato) puoi ottenerlo dal punto II dato che lì hai calcolato una base di $F+G$.
Per capire il valore di $h$ per cui $C$ appartiene a $F+G$ puoi imporre che l'insieme formato dalle matrici di una base di $F+G$ e la matrice $C$ sia linearmente dipendente.

"francyluna91":
Invece per $C_1 $ e $C_2 $ non capisco che tipo di matrici devo scegliere se prendo delle matrici generiche non viene un sistema con troppe incognite?

No, non credo.
Basta scrivere
$C=aF_1+bF_2+cG_1+dG_2$
dove $F_1,F_2$ è una base di $F$ e $G_1,G_2$ è una base di $G$ (hanno entrambi dimensione 2 giusto? Non ho controllato...).
Una volta trovati $a,b,c,d$ hai che
$C_1=aF_1+bF_2$ e $C_2=cG_1+dG_2$

francyluna91
"cirasa":
Il procedimento per il calcolo di una base di $F$ è giusto (non ho controllato i calcoli però).
Ovviamente il discorso è analogo per il calcolo di una base di $G$.

Ok anche il procedimento per il calcolo di una base di $FnnG$ e $F+G$.

[quote="francyluna91"]
III) per dimostrare che $C $ appartiene a $ F+G $ devo dimostrare che F+G sia ancora di dimensione 3 giusto?

Il fatto che $F+G$ abbia dimensione 3 (se è così, non ho controllato) puoi ottenerlo dal punto II dato che lì hai calcolato una base di $F+G$.
Per capire il valore di $h$ per cui $C$ appartiene a $F+G$ puoi imporre che l'insieme formato dalle matrici di una base di $F+G$ e la matrice $C$ sia linearmente dipendente.

"francyluna91":
Invece per $C_1 $ e $C_2 $ non capisco che tipo di matrici devo scegliere se prendo delle matrici generiche non viene un sistema con troppe incognite?

No, non credo.
Basta scrivere
$C=aF_1+bF_2+cG_1+dG_2$
dove $F_1,F_2$ è una base di $F$ e $G_1,G_2$ è una base di $G$ (hanno entrambi dimensione 2 giusto? Non ho controllato...).
Una volta trovati $a,b,c,d$ hai che
$C_1=aF_1+bF_2$ e $C_2=cG_1+dG_2$[/quote]



ok grazie mille :D

cirasa
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