Vettori ortogonali di autospazi diversi

maluz1
Salve a tutti,
Devo risolvere un esercizio, che ha come consegna:
Sia $ f:R_3rarrR_3 $ la funzione lineare la cui matrice rappresentativa rispetto alla
base canonica è:
$ A=[ ( 8 , -2 , 2 ),( -2 , 5 , 4 ),( 2 , 4 , 5 ) ] $

Si trovi una base ortogonale di autovettori di $ f $.

risolvendolo trovo i vettori:
$ v_1=(-1/2,-1,1) $ appartenente all'autospazio dell'autovalore 0 (di molteplicità algebrica 1).
$ v_2=(-2,1,0) $ e $ v_3=(2,0,1) $ appartenti all'autospazio dell'autovalore 9 (di molteplicità algebrica 2)

Nella soluzione dell'esercizio è specificato che il vettore $ v_1 $ è ortogonale ai vettori $ v_2 $, $ v_3 $, mentre questi ultimi non lo sono tra di loro perchè appartengono allo stesso autospazio. Perchè questo?

Risposte
cooper1
che io sapessi valeva solo
Se T è un endomorfismo e A è la matrice associata a T rispetto a una base ortonormale, allora:
Autovettori relativi a autovalori distinti sono ortogonali.

infatti da una rapida ricerca in internet ho trovato un esercizio in cui due autovettori relativi allo stesso autovalore sono ortogonali tra loro. esercizio 11.3 di questo file.

maluz1
Grazie della risposta!
A questo punto mi viene da pensare che siccome la mia funzione non è un endomorfismo, le proprietà dell'ortogonalità sono differenti. Nel mio caso quindi c'è una spiegazione?
Un'altra cosa, per completezza: perchè "Se T è un endomorfismo e A è la matrice associata a T rispetto a una base ortonormale, allora: Autovettori relativi a autovalori distinti sono ortogonali."?

cooper1
"maluz":
la mia funzione non è un endomorfismo

ma la tua applicazione È un endomorfismo! :shock:
"maluz":
Un'altra cosa, per completezza: perchè "Se T è un endomorfismo e A è la matrice associata a T rispetto a una base ortonormale, allora: Autovettori relativi a autovalori distinti sono ortogonali."?

sono solo le ipotesi e la tesi. sono i casi in cui si verifica. :D

maluz1
vero :-D
ed esiste un teorema o dimostrazione che afferma che " se T..."?
Quindi il mio problema com'è stato risolto nella soluzione?

cooper1
matematicamente is our friend. le dimostrazioni ci sono un po' ovunque, magari anche sul tuo libro.
"maluz":
Quindi il mio problema com'è stato risolto nella soluzione?

non hai postato la soluzione ma credo che abbia continuato come in ogni altro esercizio di questo tipo. dopo aver notato che non sono tra loro ortogonali li rendi ortogonali con l'algoritmo di Gram-Schmidt.

maluz1
La soluzione di fatto l'ho capita, non ho capito quel passaggio. Cioè perchè deve rendere ortogonali due vettori dello stesso autospazio (quando secondo il teorema di prima lo sarebbero già) mentre due vettori di autospazi diversi sono automaticamente ortogonali.

cooper1
eh no. il teorema o proposizione che dir si voglia ti dice che due vettori relativi ad autovalori distinti sono automaticamente ortogonali. quelli che sono relativi allo stesso autovalore possono o non possono esserlo, bisogna verificarlo di volta in volta.
ps: per capire se due vettori sono ortogonali fai a meno di sfruttare qualche teorema. verificalo "manualmente" e sei sicuro di non sbagliare!

maluz1
Ottimo consiglio! grazie di tutto :D

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