Varietà lineare congiungente

Andrea902
Buonasera a tutti!

Nello spazio affine $A^2$, considero le rette $r=(P;)$ e $s=(Q;)$. Devo calcolare la dimensione della varietà lineare congiungente $r$ ed $s$, ossia: $text{dim}rvvs$ al variare di $rnns$.

Allo scopo ho distinto i due casi:
1) $rnns!=Ø$;
2) $rnns=Ø$;

Come da suggerimento, all'interno di tali casi distinguo i sottocasi: $!=$ e $ = $, ma come faccio a trarre le conclusioni? Purtroppo non ho alcun esempio e non saprei qual è l'idea da seguire. Inoltre non ho ben chiaro come calcolare numericamente la dimensione.

Vi ringrazio anticipatamente per le risposte.

Andrea

Risposte
Andrea902
Illustro brevemente parte dell'esercizio, così come penso di risolverlo... anche se premetto che non mi convince a livello intuitivo.

Si voglia determinare $text{dim}rvvs=text{dim}(++ Se $rnns!=Ø$, si scriverà sfruttando la formula di Grassmann: $text{dim}rvvs=text{dim}+text{dim} - text{dim}(nn)=2-text{dim}(nn)$.
Si distinguono adesso i due casi detti nel post precedente:
- se $=$, cosa posso dire di $text{dim}(nn)$?
- se $ !=$, cosa posso dire di $text{dim}(nn)$? Istintivamente direi che $text{dim}(nn)=0$ dal momento che le giaciture sono diverse e credo proprio che la loro somma sia diretta. Ma ciò mi sembra in contrasto con la supposizione $rnns!=Ø$.

In attesa di una vostra risposta/correzione al mio ragionamento, vi ringrazio ancora.

P.S.: come da consegna, l'approccio risolutivo deve essere quello ora delineato in quanto credo ci siano altre vie più semplici... però l'esercizio è mirato alla comprensione delle proprietà della varietà lineare congiungente...

mistake89
Io partirei dividendo ancora in due casi.
Se $rnns=0$ (pardon non conosco il simbolo dell'insieme vuoto) allora vuol dire che esse sono parallele, quindi $=$ quindi $dim(nn)=1$ e quindi banalmente trovi $rVs$.
Se l'intersezione non è vuota allora abbiamo due casi, o sono incidenti, oppure $r=s$. Ma se $r=s$ in particolare son parallele quindi, per la definizione di parallelismo, $u=lambdav$ da cui ovviamente la dimensione dell'intersezione è $1$. E' rimasto il caso in cui $!=$. Quindi l'intersezione è vuota. Non mi sento di dire che in contraddizione con l'ipotesi, cioè che $rnns$ sia vuota.

Prova a verificare un pò!

Andrea902
"mistake89":
Ma se $r=s$ in particolare son parallele quindi, per la definizione di parallelismo, $u=lambdav$ da cui ovviamente la dimensione dell'intersezione è $1$. E' rimasto il caso in cui $!=$. Quindi l'intersezione è vuota. Non mi sento di dire che in contraddizione con l'ipotesi, cioè che $rnns$ sia vuota.


Ecco, non mi è chiaro questo passaggio. Se $r∩s≠Ø$ e $r=s$ risulta $ =$? Inoltre se sono parallele, in questo caso non risultano essere in particolare, parallele e coincidenti? Altrimenti come si giustifica il fatto che l'intersezione sia non vuota?
Se invece $!=$ le rette non si incontrano in alcun punto e pertanto dovrebbe essere $dim()=0$?

mistake89
beh se l'intersezione è non vuota, le rette $r$ ed $s$ o si incontrano in un punto, oppure coincidono. Se coincidono vuol dire che sono in particolare parallele (puoi vederlo anche graficamente!). Pensiamo $r(A,u)$ ed $s(B,v)$. Due varietà lineari $A_m,A_n$ sono parallele se e solo per (per definizione) $D(A_m)subD(A_n)$. Quindi nel nostro caso $r||shArrsub$ ma poichè entrambe hanno dimensione $1$ si ha l'uguaglianza, quindi $=$ Ovvero $u$ e $v$ sono proporzionali.

Poi attento: $dim(nn)$ si riferisce agli spazi vettoriali, non alle varietà lineari. Quindi se essa è uguale a $0$ vuol dire che i vettori non sono proporzionali, quindi, per il discorso di sopra, non sono parallele (quindi nemmeno coincidenti!).
Per convincerti di questo ti faccio un piccolo esempio. Poniamoci nel piano affine $A_2$
consideriamo le rette $r:$$x+y=0$ e $s:$$x=2$ esse sono evidentemente incidenti nel punto $P(2,-2)$ ma analizziamo i loro vettori direttori $r(-1,1)$ ed $s(0,1)$
. L'intersezione dei due vettori mi pare sia vuota, ma le rette non hanno intersezione vuota.

Spero di essere stato più chiaro ora.
PS siamo stati un pò imprecisi entrambi però; negli spazi vettoriali intersezione vuota non esiste, avremmo dovuto dire meglio che l'intersezione si limitava al solo vettore nullo.

Andrea902
Ho chiaro il ragionamento. Però non so come riassumere i dati acquisiti. Ci provo:
1) Se l'intersezione è vuota, risulta $text{dim}rvvs=1+1-1=1$;
2) Se l'intersezione non è vuota, si presentano i due casi esaminati. Però non ho capito come risalire a $text{dim}rvvs$.

Potresti stendermi il ragionamento completo (anche in maniera sintetica) in modo che ho una visione d'insieme? Ho degli esercizi simili e se capisco la logica di fondo di questo vado tranquillo con i successivi.

Ti ringrazio...

mistake89
Se l'intersezione è non vuota e le rette coincidono, la dimensione dell'intersezione è $1$ per il ragionamento cui al punto 1).
Se l'intersezione è non vuota e le rette sono incidenti, allora la dimensione dell'intersezione è $0$

Almeno secondo il mio ragionamento, che spero non essere errato.
Se qualche altro più esperto volesse confermare o smentire poi, sarebbe meglio :-D

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