Autor Tema: Raíz de una matriz diagonalizable

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16 Junio, 2023, 12:44 am
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Cari

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Sea $$A$$ una matriz diagonalizable, sabemos existe $$Q$$ tal que $$A=Q^{-1}DQ$$. Si quisiera encontrar una raíz cuadrad de $$A$$ vía la expresión anterior. En caso de que los valores propios sean positivos puedo encontrar  una raíz cuadrada de cada elemento de la diagonal y proponer $$Q^{-1}D^{1/2}Q$$ como raíz.Este proceso creo no depende de $$Q$$, es decir, si tomo otra base y calculo $$P^{-1}D^{1/2}P$$ con las misma $$D^{1/2}$$. Me daría la misma raíz? no logro probarlo. Gracias

16 Junio, 2023, 08:56 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Sea $$A$$ una matriz diagonalizable, sabemos existe $$Q$$ tal que $$A=Q^{-1}DQ$$. Si quisiera encontrar una raíz cuadrad de $$A$$ vía la expresión anterior. En caso de que los valores propios sean positivos puedo encontrar  una raíz cuadrada de cada elemento de la diagonal y proponer $$Q^{-1}D^{1/2}Q$$ como raíz.Este proceso creo no depende de $$Q$$, es decir, si tomo otra base y calculo $$P^{-1}D^{1/2}P$$ con las misma $$D^{1/2}$$. Me daría la misma raíz? no logro probarlo. Gracias

Si la matriz es diagonalizable, entonces el espacio vectorial donde trabaja se descompone en suma directa de subespacios característicos \( V_1\oplus V_2\oplus\ldots\oplus V_n \) de manera que si \( f \) es el endomorfismo que representa la matriz entonces:

\( f|_{V_i}=\lambda_i\cdot Id \).

Lo que haces al escoger la raíz cuadrada como dices es tomar como raíz cuadrada:

\( g|_{V_i}=\pm \sqrt{\lambda_i}\cdot Id \) (escoges la raíz positiva o negativa en cada caso).

y esa definición no depende de la base de autovectores que hayas escogido.

Saludos.