Autor Tema: Duda afinidades, recta invariante

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27 Mayo, 2019, 01:48 am
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Buenas, me ha surgido una duda en un ejercicio de afinidades ya que llego a una contradicción, he probado de intentar varios caminos y nada, si alguien me puede ayudar lo agradezco.

Dada la afinidad \( T(X)=P+AX=\left[\begin{array}{cc}{1}\\{0}\end{array}\right]+\begin{bmatrix}{1}&{0}\\{0}&{a}\end{bmatrix}\left[\begin{array}{cc}{x}\\{y}\end{array}\right] \) donde \( a\neq{1} \)
Demostrar que no tiene puntos fijos y solo tiene una recta invariante.

Demostrar que no tiene puntos fijos es fácil, tan simple como decir que A tiene valor propio (1)

Voy a mostrar el razonamiento que he seguido:

LLamamos a la recta \( R=Q+\left<{v}\right> \)
Se tienen que dar dos condiciones para que la recta sea invariante a la afinidad:

1) \( T(\left<{v}\right>)=\left<{v}\right>=Av=k\cdot{v} \)

Podemos ver que v ha de ser vector propio de A para que esto se cumpla, VAPS, 1,a, VEPS, (1,0),(0,1)

2)\( T(Q)=H \longrightarrow{}\vec{QH}=\left<{v}\right>=k\cdot{v} \)

Tenemos:\( T(Q)=P+AQ=\left[\begin{array}{cc}{1}\\{0}\end{array}\right]+\begin{bmatrix}{1}&{0}\\{0}&{a}\end{bmatrix}\left[\begin{array}{cc}{x}\\{y}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{1+x}\\{ay}\end{array}\right] \)

\( \vec{T(Q)Q}=\left[\begin{array}{cc}{ -1}\\{y-ya}\end{array}\right]=kv=k\left[\begin{array}{cc}{u}\\{v}\end{array}\right] \)

Y aqui llego a la contradicción ya que con la condición dada \( a\neq{1} \) tengo estos sistemas... probando con los posibles vectores directores calculados antes (1,0) y (0,1)

\( (v=(1,0))\begin{cases} -1=k\\y-ya=0 \end{cases} \)

\( (v=(0,1))\begin{cases} -1=0\\y-ya=k \end{cases} \)

Ambos sistemas incompatibles con la condición dada

Buenas noches y gracias!

27 Mayo, 2019, 11:16 am
Respuesta #1

Luis Fuentes

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Hola

Buenas, me ha surgido una duda en un ejercicio de afinidades ya que llego a una contradicción, he probado de intentar varios caminos y nada, si alguien me puede ayudar lo agradezco.

Dada la afinidad \( T(X)=P+AX=\left[\begin{array}{cc}{1}\\{0}\end{array}\right]+\begin{bmatrix}{1}&{0}\\{0}&{a}\end{bmatrix}\left[\begin{array}{cc}{x}\\{y}\end{array}\right] \) donde \( a\neq{1} \)
Demostrar que no tiene puntos fijos y solo tiene una recta invariante.

Demostrar que no tiene puntos fijos es fácil, tan simple como decir que A tiene valor propio (1)

Ciertamente es fácil, viendo que la ecuación \( T(X)=X \) no tiene soluciones. Pero no entiendo muy bien porque lo relacionas sólo con que \( A \) tenga valor propio \( 1 \). Por ejemplo:

 \( T(X)=P+AX=\left[\begin{array}{cc}{1}\\{0}\end{array}\right]+\begin{bmatrix}{1}&{-1}\\{0}&{1}\end{bmatrix}\left[\begin{array}{cc}{x}\\{y}\end{array}\right] \)

Tiene el punto \( (0,1) \) como fijo y \( A \) también tiene valor propio \( 1 \).

Citar
Voy a mostrar el razonamiento que he seguido:

LLamamos a la recta \( R=Q+\left<{v}\right> \)
Se tienen que dar dos condiciones para que la recta sea invariante a la afinidad:

1) \( T(\left<{v}\right>)=\left<{v}\right>=Av=k\cdot{v} \)

Podemos ver que v ha de ser vector propio de A para que esto se cumpla, VAPS, 1,a, VEPS, (1,0),(0,1)

2)\( T(Q)=H \longrightarrow{}\vec{QH}=\left<{v}\right>=k\cdot{v} \)

Tenemos:\( T(Q)=P+AQ=\left[\begin{array}{cc}{1}\\{0}\end{array}\right]+\begin{bmatrix}{1}&{0}\\{0}&{a}\end{bmatrix}\left[\begin{array}{cc}{x}\\{y}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{cc}{1+x}\\{ay}\end{array}\right] \)

\( \vec{T(Q)Q}=\left[\begin{array}{cc}{ -1}\\{y-ya}\end{array}\right]=kv=k\left[\begin{array}{cc}{u}\\{v}\end{array}\right] \)

Y aqui llego a la contradicción ya que con la condición dada \( a\neq{1} \) tengo estos sistemas... probando con los posibles vectores directores calculados antes (1,0) y (0,1)

\( (v=(1,0))\begin{cases} -1=k\\y-ya=0 \end{cases} \)

\( (v=(0,1))\begin{cases} -1=0\\y-ya=k \end{cases} \)

Ambos sistemas incompatibles con la condición dada

Bien... excepto en la última conclusión. ¿Qué pasa en el primer sistema si \( y=0 \)?. En otras palabras, ¿qué pasa con la recta \( y=0 \)?.

Saludos.

27 Mayo, 2019, 11:39 am
Respuesta #2

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Completamente cierto, muchas gracias!