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Mensajes - Luis Fuentes

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1
Hola
 
 Pero ya lo tienes: la región es la comprendida entre la circunferencia \( u^2+(v+1/2)^2=1/4 \) y la recta \( v=0 \), ambas incluídas salvo el punto \( (0,0) \).



Saludos.

2
Hola

Como demuestro que toda superficie compacta tiene un punto con curvatura positiva, que entiendo que es lo mismo que decir, que esa superficie tiene al menos un punto elíptico. He intentado probarlo con reducción al absurdo usando el Th de Gauss Bonnet, pero no llego a nada.

Por ejemplo mira por aquí:

https://foro.rinconmatematico.com/index.php?topic=108167.0

Saludos.

3
Álgebra / Re: Ejercicio formas canónicas de Jordan
« en: Ayer a las 10:29 pm »
Hola

  Está bien.

Saludos.

4
Hola

Muchísimas gracias Luis, una ultima consulta, en todos los problemas que involucren la condición de ortogonalidad no hace falta el despeje de \( y' \)? Pasa que en la cursada la docente lo hacia de esa manera , por eso pensé que se debía despejar  la \( y' \) en mi ejercicio, pero se hacia imposible

Si; siempre se puede llegar a la ecuación diferencial de la familia de curvas ortogonales, cambiando en la original \( y' \) por \( -1/y' \).

De todas formas no me gusta dar "recetas" generales; si uno entiende las cosas sabe cuando aplicarlas.

Saludos.

5
Hola

Me he planteado la siguiente pregunta: Dado un espacio topológico \( (X, \tau) \), si \( X / \sim \) cumple el primer axioma de numerabilidad, ¿\( X \) lo cumple también?

Un contraejemplo de esto es muy sencillo. Basta que tomes cualquier espacio topológico \( (X, \tau) \) que NO cumpla el primera axioma de numerabilidad y considerar la relación de equivalencia que relaciona todo elemento de \( X \) consigo mismo. El cociente es un punto y trivialmente primero numerable; pero el espacio original no.

El contraejemplo del recíproco es lo que puede ser más latoso. Aquí tienes algunos:

https://dantopology.wordpress.com/2010/06/19/an-example-of-quotient-space-ii/

https://math.stackexchange.com/questions/1017757/prove-that-mathbb-r-mathbb-z-is-sequential-and-not-first-countable

https://math.stackexchange.com/questions/4548763/showing-a-quotient-space-is-not-first-countable-given-instructions

Saludos.

6
Topología (general) / Re: Homeomorfismos y cocientes
« en: Ayer a las 10:04 pm »
Hola

Me ha quedado una duda: en la primera circunferencia, entonces, ¿hay una única clase de equivalencia en el cociente? ¿o la clase de equivalencia sería \( [(x,y)] = \{ (x,y) \} \)? Será lo primero, ¿no? Porque esta clase de equivalencia si no me equivoco es la correspondiente a la relación trivial, ¿no? En cualquier caso, ¿cómo se denotaría la relación?

Si, hay una única clase de equivalencia. Es decir fijado un punto de la segunda circunferencia, todos los de la primera se relacionan entre si.

No he entendido muy bien a que viene y cuál es esta aplicación:

\( \pi: (S^1 \times S^1 / \sim) \to S^1 \times S^1 \)

En realidad el cociente \( (S^1\times S^1)/ \sim \) es homemorfo a \( S^1 \) con la aplicación:

\( \bar f: (S^1 \times S^1) / \sim\to S^1 \), \( \bar f(x,y,z,t)=(z,t) \).

Que viene inducida por la aplicación (segunda proyección):

\(  f: S^1 \times S^1\to S^1 \), \(  f(x,y,z,t)=(z,t) \)

Se tiene que \( f \) es trivialmente continua y sobreyectiva y pasa al cociente a una aplicación biyectiva porque:

\( f(x,y,z,t)=f(x',y',z',t')\quad \Leftrightarrow{}\quad (z,t)=(z',t')\quad \Leftrightarrow{}\quad (x,y,z,t)\sim (x',y',z',t') \)

Con el resultado comentado: "una biyección continua de un compacto en un Hausdorff es un homeomorfismo", se concluye.

Saludos.

7
Álgebra / Re: Ejercicio formas canónicas de Jordan
« en: 16 Mayo, 2024, 10:17 am »
Hola

Buenos días, tengo el siguiente ejercicio:

Sea \( A \) una matriz sobre \( \mathbb{C} \) tal que \( chA=(x+1)^6(x-2)^3 \)y \( minA=(x+1)^3(x-2)^2 \). Listar las posibles FCJ para \( A \), y en cada caso escribir las correspondientes formas canónicas racional y racional primaria. Hacer lo mismo para \( chA=(x+1)^7(x-1)^4(x+2) \), \( minA=(x+1)^3(x-1)^2(x+2) \).

Quisiera saber si lo que he hecho estaría bien. Esto sería para el primer caso.

Caso 1.

El polinomio característico es \( p(x)=\color{red}(x+1)^2\color{black}(x-2)^3 \), con raíces \( x=-1 \) y \( x=2 \) y por tanto los valores propios serán \( \lambda_1=-1 \) y \( \lambda_2=2 \).

Como el polinomio mínimo es \( m(x)=(x+1)^3(x-2)^2 \), obtenemos la siguiente información:

Ahí tienes una errata. Supongo que querías poner \( p(x)=\color{red}(x+1)^6\color{black}(x-2)^3 \).

Citar
Para \( \lambda_1=-1 \): 
\( m_a(-1)=6 \) y \( m_g(-1)=3 \). Entonces, la FCJ será una cadena de bloques de Jordan de tamaño 6, donde 3 bloques corresponden al valor propio \( -1 \). La forma canónica de Jordan primaria será similar a la FCJ.

No es cierto que la multiplicidad geométrica sea \( 3 \). El polinomio mínimo no da información directa sobre la multiplicidad geométrica, sino sobre el tamaño de la caja más grande asociada al correspondiente autovalor.

Lo que sabemos es que \( -1 \) tiene una caja de Jordan de tamaño  \( 3 \). Dado que en total la multiplicidad algebraica de este autovalor es \( 6 \) las posibles descomposiciones en cajas de Jordan según tamaño son:

\( 3+1+1+1,3+2+1,3+3 \).

Y análogamente \( 2 \) tiene asociada una caja de Jordan de tamaño \( 2 \). Como la multiplicidad algebraica es \( 3 \) necesariamente tenemos una caja de Jordan de tamaño \( 2 \) y otra de tamaño \( 1 \).

Por tanto las posibles formas de Jordan serían \( 3 \):

\( \begin{pmatrix}
-1 &\hfill 1 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &\hfill  0 &0 &0 &0 \\
\hfill 0 & -1 &\hfill  1 & \hfill 0 &\hfill  0 &\hfill  0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & -1 & \hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 0 & \hfill 0&0 &0 &0 \\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & -\hfill 1 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &2 &1 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &2 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &0 &2\\
\end{pmatrix} \)

\( \begin{pmatrix}
-1 &\hfill 1 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &\hfill  0 &0 &0 &0 \\
\hfill 0 & -1 &\hfill  1 & \hfill 0 &\hfill  0 &\hfill  0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & -1 & \hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 1 & \hfill 0&0 &0 &0 \\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & -\hfill 1 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &2 &1 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &2 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &0 &2\\
\end{pmatrix} \)

\( \begin{pmatrix}
-1 &\hfill 1 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &\hfill  0 &0 &0 &0 \\
\hfill 0 & -1 &\hfill  1 & \hfill 0 &\hfill  0 &\hfill  0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & -1 & \hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 &0 &0 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 1 & \hfill 0&0 &0 &0 \\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill -1 & \hfill 1 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & -\hfill 1 &0 &0 &0\\
\hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &2 &1 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &2 &0\\
\hfill 0 &\hfill  0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 & \hfill 0 &0 &0 &2\\
\end{pmatrix} \)

Saludos.

8
Hola

No consigo ver como pasas desde el ultimo sumatorio a \[(1-4)^{((p-1)/2)}\]. No obstante tiene pinta de estar correcto además arroja un resultado muy bello aunque no se me ocurre una mejor forma de hacerlo que distinguiendo unos cuantos casos.
Considerando k y v naturales, utilizando la ley de reciprocidad cuadrática (LRC) "Si ninguno de los primos p o q pertenece a la sucesión 4k+1 entonces una de las congruencias tiene solución si y sólo si la otra no tiene solución. Si alguno de los primos pertenece a la sucesión 4k+1 entonces o ambas congruencias tienen solución o bien ninguna tiene solución"
Las 2 congruencias mencionadas son \( x^{2}=p\quad(mod\, q) \) y \( y^{2}=q\quad mod(\,p) \).

Usando la versión de Legendre de la LRC y algunos resultados relacionados sale algo más rápido. Puedes leer sobre el asunto aquí.

Adjunto las páginas donde tomo los resultados que uso.

Por el Criterio de Euler:

\( (-3)^{(p-1)/2}\quad mod\, p\equiv \left(\dfrac{-3}{p}\right) \) (símbolo de Legendre).

Por la Ley de Reciprocidad Cuadrática:

\( \left(\dfrac{-3}{p}\right)\left(\dfrac{p}{-3}\right)=(-1)^{\frac{p-1}{2}\cdot \frac{-3-1}{2}}=1 \)

y por tanto:

\( \left(\dfrac{-3}{p}\right)=\left(\dfrac{p}{-3}\right)=\left(\dfrac{p}{3}\right)=\begin{cases}{1}&\text{si}& p\equiv 1\quad mod\,3\\-1 & \text{si}& p\equiv -1\quad mod\,3\end{cases} \)

Saludos.

9
Hola

Vi que editaste el nombre del canal, supongo para que no aparezca tu nombre real. En ese caso revisa el identificador del canal para modificarlo/ocultarlo también. ;)

Para ser sincero no soy consciente de haber hecho nada a propósito para ocultar mi nombre, aunque tampoco para exhibirlo. Ahora bien, en todos los vídeos en la primera diapositiva que aparece a modo de título aparece mi nombre, así que es absurdo pretender ocultarlo.  ;)

Saludos.

10
Hola

El problema en cuestión es dado un primo p impar hallar el residuo módulo p de \[
\sum_{i=0}^{(p-1)/2}
\] \begin{pmatrix}2i\\{i}\end{pmatrix}.
Mi intuición me dice que es 1 para p de la forma 3k+1 y -1 para p de la forma 3k-1. Agradecería la ayuda (utilizando en la medida de lo posible resultados de teoría de números más o menos elemental).
Mucha suerte.

Una idea:

Spoiler
Observa que separando pares e impares en el factorial:

\( (2n)!=(2n)(2n-2)(2n-4)\ldots 2(2n-1)(2n-3)\ldots 1=2^nn!(2n-1)(2n-3)\ldots 1 \)

\( \dfrac{(2n)!}{n!}=2^n(2n-1)(2n-3)\ldots 1 \)

Trabajando módulo \( p \) primo:

\( \dfrac{(2n)!}{n!}\equiv (-2)^n(p-(2n-1))(p-(2n-3))\ldots ((p-1)) \)

\( \dfrac{(2n)!}{n!}\equiv (-4)^n\left(\dfrac{p-1}{2}-(n-1)\right)\left(\dfrac{p-1}{2}-(n-2)\right)\ldots \left(\dfrac{p-1}{2}\right)=(-4)^n\dfrac{((p-1)/2)!}{((p-1)/2-n)!} \)

y de ahí:

\( \displaystyle\binom{2n}{n}\equiv (-4)^n\displaystyle\binom{(p-1)/2}{n} \)

Entonces:

\( \displaystyle\sum_{n=0}^{(p-1)/2}\binom{2n}{n}=
\displaystyle\sum_{n=0}^{(p-1)/2}(-4)^n\binom{(p-1)/2}{n}=(1-4)^{(p-1)/2}=(-3)^{(p-1)/2} \)

Si \( p=3 \) el resultado es cero.

En otro caso por el Pequeño Teorema de Fermat sabemos que \( (-3)^{(p-1)}\equiv 1 \) mod \( p \), así que el resultado es o \( +1 \) ó \( -1 \).

Queda ese detalle...
[cerrar]

Saludos.

11
Topología (general) / Re: Continuidad Función Dirichlet
« en: 15 Mayo, 2024, 10:46 pm »
Hola

Buenos días, espero se encuentren muy bien. Aquí solicitando ayuda nuevamente.

Me presentan la función \( f:(\mathbb{R}, d) \rightarrow{} (\mathbb{R}, d)/f(x)=\begin{cases}{1}&\text{si}& x-y\in{\mathbb{Q}}\\0 & \text{si}& x-y\in{\mathbb{R-Q}}\end{cases} \)

La distancia utilizada es \( d(x,y)=\begin{cases}{\left |{x-y}\right |}&\text{si}& x-y\in{\mathbb{Q}}\\{1+\left |{x-y}\right |} & \text{si}& x-y\in{\mathbb{R-Q}}\end{cases} \)

1) Les pido ayuda para probar la desigualdad triangular para que d sea métrica.

Ten en cuenta que dado que \( x-z=(x-y)+(y-z) \) el trío \( x-z,x-y,y-z   \) puede ser todo de números irracionales, dos irracionales y un racional o tres racionales (pero nunca dos racionales y un irracional).

Nota además que tal y como está definida \( d \) siempre se cumple que \( d(a,b)\geq |a-b| \).

Entonces:

- Si \( x-z \) es racional:

\( d(x,z)=|x-z|\leq |x-y|+|y-z|\leq d(x,y)+d(y,z) \)

- Si \( x-z \) es irracional, uno de los dos \( x-y \) ó \( y-z \) es irracional y así:

\( d(x,z)=1+|x-z|\leq (1+|x-y|)+|y-z|\leq d(x,y)+d(y,z) \) (si \( x-y \) es irracional)
\( d(x,z)=1+|x-z|\leq |x-y|+(1+|y-z|)\leq d(x,y)+d(y,z) \) (si \( y-z \) es irracional)

Citar
2) También les pido ayuda para investigar su continuidad utilizando las bolas de la métrica planteada y cuando está definida con métrica usual en el dominio y codominio.

En primer lugar debe de haber alguna errata en la definición de la función:

\( f(x)=\begin{cases}{1}&\text{si}& \color{red} x-y\in{\mathbb{Q}}\color{black}\\0 & \text{si}& \color{red}x-y\in{\mathbb{R-Q}}\color{black}\end{cases} \)

Supongo que es:

\( f(x)=\begin{cases}{1}&\text{si}& \color{red} x\in{\mathbb{Q}}\color{black}\\0 & \text{si}& \color{red}x\in{\mathbb{R-Q}}\color{black}\end{cases} \)

Veamos la continuidad con la métrica \( d \).

Sea \( x\in \Bbb Q \) y por tanto \( f(x)=1 \). Nota que:

\( B_d(x,1)=\{y\in \Bbb R|d(x,y)<1\}=(x-1,x+1)\cap \Bbb Q  \)

ya que si \( y \) es irracional la diferencia \( x-y \) es irracional y la distancia \( d(x,y) \) es \( \geq 1 \).

Por tanto para todo \( \epsilon>0 \) si \( d(x,y)<1 \) entonces \( f(y)=1 \) y así \( d(f(x),f(y))=0<\epsilon \).

Se tiene continuidad en \( x\in \Bbb Q \)

Si \( x\in \Bbb R-\Bbb Q \), \( f(x)=0 \). Ahora que:

\( B_d(x,1)=\{y\in \Bbb R|d(x,y)<1\}\subset (x-1,x+1)\cap \Bbb R-\Bbb Q  \)

ya que si \( y \) es racional la diferencia \( x-y \) es irracional y la distancia \( d(x,y) \) es \( \geq 1 \).

Por tanto para todo \( \epsilon>0 \) si \( d(x,y)<1 \) entonces \( f(y)=0 \) y así \( d(f(x),f(y))=0<\epsilon \).

Se tiene continuidad en \( x\in \Bbb R-\Bbb Q \)

Te dejo para ti la NO continuidad con la métrica usual.

Saludos.

12
Jola

PD: Ni cuatro segundos de vídeo han hecho falta para saber que eres gallego. 🤭

 :D ¡Galicia calidade!.

Saludos.

13
Cálculo 1 variable / Re: Suma de la serie
« en: 15 Mayo, 2024, 10:03 pm »
Hola

Demuestra que \( e = 2 + \sum_{n=0}^{ \infty } \frac{1}{n!\left( n+3\right) } \).

Otra forma:

\( \displaystyle\sum_{n=0}^{ \infty } \dfrac{x^{n+2}}{n! }=x^2\displaystyle\sum_{n=0}^{ \infty } \dfrac{x^{n}}{n! }=x^2e^x \)

Integrando a ambos lados:

\( \displaystyle\int_{0}^{1}\sum_{n=0}^{ \infty } \frac{x^{n+2}}{n! }dx=
\displaystyle\int_{0}^{1}x^2e^x \)

\( \displaystyle\sum_{n=0}^{ \infty } \dfrac{1}{(n+3)n! }dx=
\displaystyle\int_{0}^{1}x^2e^x=\ldots=e-2 \)

Saludos.

14
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre haces de rectas, planos y cónicas. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. Haces de rectas y planos. (8'03'')


2. Introducción a los haces de cónicas. Haz de cónicas por 4 puntos. (4'40'')


3. Haz de cónicas por tres puntos y la tangente en uno de ellos. (4'20'')


4. Haz de cónicas por dos puntos y la tangente en ellos. (5'52'')


Saludos.

15
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre las cónicas no degeneradas: su descripción en su forma canónica y sus propiedades. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. La elipse en su forma canónica. (5'45'')


2. La hipérbola en su forma canónica. (4'29'')


3. La parábola en su forma canónica. (3'03'')


Saludos.

16
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre cónicas. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. Introducción a las cónicas. (10'38'')


2. Recta polar y tangente de un punto respecto a una cónica. (8'45'')


3. Centro de una cónica. (5'28'')


4. Direcciones asintóticas y asíntotas de una cónica. (8'37'')


5. Ejes y vértices de una cónica. (7'43'')


6. Focos, directrices y excentricidad de una cónica. (3'02'')


17
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre transformaciones afines: traslaciones, homotecias e isometrías. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. Transformaciones afines. (3'16')


2. Traslaciones. (1'55'')


3. Homotecias. (4'45'')


4. Isometrías. (6'48'')


18
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre distancias entre variedades afines en el plano y en el espacio. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

0. Producto vectorial y producto mixto. (6'39'')


1. Distancia entre variedades afines. (5'09'')


2. Distancia de un punto a una recta en el plano. (6'21'')


3. Distancia de un punto a una recta y a un plano en el espacio. (12'34'')


4. Distancia entre dos rectas que se cruzan. (10'35'')


19
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre ecuaciones de rectas y planos en el plano y en el espacio afín. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. Ecuaciones de una recta en el plano. (6'22'')


2. Ecuaciones de rectas y planos en el espacio. (9'45'')


Saludos.

20
Hola

 Dejo algunos vídeos cortos sobre geometría afín y euclidea, que hice para mis clases en tiempos de COVID. En su momento eran de acceso exclusivo para los alumnos; pero he terminado por hacerlos de acceso público.

1. Definición de espacio afín. (3'56'')


2. Referencias afines. (8'03'')


3. Subvariedades afines. (2'20'')


Saludos.

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