Autor Tema: Diagonalización.

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26 Diciembre, 2012, 01:47 pm
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Dogga.

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Buenas a todos,

Tengo el siguiente ejercicio pero no consigo sacar los valores propios de la matriz.

Dada la matriz \( A=\begin{pmatrix}{5}&{0}&{0}\\{0}&{0}&{p+2}\\{0}&{2}&{p}\end{pmatrix} \), estudiar para que valores de \( p\in \mathbb{R} \) es diagonalizable por semejanza.

Lo que no consigo sacar es el polinomio característico, ya que me queda una expresion bastante larga y luego no consigo agruparla para sacar los valores propios. Es únicamente esta parte.

Es mejor hacer otro cero más o hacer directamente el determinante?

Gracias por vuestra ayuda,
Un saludo.

26 Diciembre, 2012, 01:54 pm
Respuesta #1

feriva

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Buenas a todos,

Tengo el siguiente ejercicio pero no consigo sacar los valores propios de la matriz.

- La matriz A=\begin{bmatrix}{5}&{0}&{0}\\{0}&{0}&{2}\\{0}&{p+2}&{-}\end{bmatrix}, p\in{\mathbb{}}. Estudiar para que valores de p es diagonalizable.

Lo que no consigo sacar es el polinomio característico, ya que me queda una expresion bastante larga y luego no consigo agruparla para sacar los valores propios. Es únicamente esta parte.

Es mejor hacer otro cero más o hacer directamente el determinante?

Gracias por vuestra ayuda,
Un saludo.


Hola. Pon las etiquetas latex, que, si no, no se ve bien.

 ¿conoces el método de la traza para obtener el polinomio característico?

http://rinconmatematico.com/foros/index.php?action=printpage;topic=42324.0


 Saludos.

26 Diciembre, 2012, 05:39 pm
Respuesta #2

feriva

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Ahora sí veo la matriz. Es cuestión de factorizar el polinomio usando los recursos que existen y lo que uno conozca. Yo lo he hecho mitad usando métodos y mitad por la cuenta de la vieja :D

 Éste es el polinomio:

 \( (\lambda-5)(\lambda+2)(-\lambda+p+2)=0 \)

Ah, que se me olvidaba decirte, observa que si p=0 la matriz es simétrica

Saludos.

26 Diciembre, 2012, 07:39 pm
Respuesta #3

teeteto

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Y recuerda que si los tres valores propios son distintos, la matriz es diagonalizable.
Debemos saber...sabremos (David Hilbert)

26 Diciembre, 2012, 11:11 pm
Respuesta #4

Luis Fuentes

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Hola

 Dogga: Bienvenido al foro.

 Recuerda leer y seguir  las reglas del mismo así como el tutorial del LaTeX para escribir las fórmulas matemáticas correctamente.

 En particular las imágenes deben de reservarse para gráficos que ilustren el contenido del mensaje y además no deben de enlazarse archivos ubicados en servidores externos al foro.

 Por esta vez te han corregido la fórmula desde la administración.

 Por ejemplo para obtener:

\( A=\begin{pmatrix}{5}&{0}&{0}\\{0}&{0}&{p+2}\\{0}&{2}&{p}\end{pmatrix} \)

 debes de escribir:

[tex]A=\begin{pmatrix}{5}&{0}&{0}\\{0}&{0}&{p+2}\\{0}&{2}&{p}\end{pmatrix}[/tex]

Saludos.

27 Diciembre, 2012, 10:43 am
Respuesta #5

Dogga.

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Gracias a todos por vuestras respuestas :),

Feriva en cuanto a tu proceso para sacar el polinomio, que pasos has dado para sacarlo a la hora de operar? has utilizado el método de la traza? Sería de gran ayuda ver los pasos anteriores que has seguido para poder verlo con más claridad.

Salu2,

27 Diciembre, 2012, 02:55 pm
Respuesta #6

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Feriva en cuanto a tu proceso para sacar el polinomio, que pasos has dado para sacarlo a la hora de operar? has utilizado el método de la traza? Sería de gran ayuda ver los pasos anteriores que has seguido para poder verlo con más claridad.

En mi opinión lo que Feriva llama el "método de la traza" (nombre que no me agrada del todo, porque pareciera que los cálculos sólo dependen de la traza) es una complicación innecesaria. Quiero decir que con saber resolver determinantes uno no necesita memorizar ninguna técnica adicional para hallar polinomios característicos.

En tu caso:

\( \left|\begin{matrix}{5-\lambda}&{0}&{0}\\{0}&{-\lambda}&{p+2}\\{0}&{2}&{p-\lambda}\end{matrix}\right|=(5-\lambda)\left|\begin{matrix}{-\lambda}&{p+2}\\{2}&{p-\lambda}\end{matrix}\right|=(5-\lambda)[-\lambda(p-\lambda)-2(p+2)]= \)

\( =(5-\lambda)[\lambda^2-p\lambda-2(p+2)] \)

Resolvemos la ecuación de segundo grado para seguir factorizando:

\( \lambda^2-p\lambda-2(p+2)=0 \)

\( \lambda=\dfrac{p\pm \sqrt{p^2+8p+16}}{2}=\dfrac{p\pm \sqrt{(p+4)^2}}{2}=\dfrac{p\pm (p+4)}{2}=\begin{Bmatrix} p+2 \\ \\ -2 \end{matrix} \)

Con lo que el polinomio característico resulta:

\( (5-\lambda)(\lambda+2)(\lambda-(p+2)) \)

Saludos.

27 Diciembre, 2012, 03:30 pm
Respuesta #7

Dogga.

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Muy buena explicación el_manco,ya entiendo perfectamente la forma de resolverlo, muy claro.
Muchisimas gracias por vuestra ayuda ha sido de gran ayuda,
Un saludo a todos,

27 Diciembre, 2012, 05:42 pm
Respuesta #8

feriva

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En mi opinión lo que Feriva llama el "método de la traza" (nombre que no me agrada del todo, porque pareciera que los cálculos sólo dependen de la traza)

Estoy de acuerdo, el_manco, pero cómo le llamo, "el método de la traza, de los menores principales y el determinante"; es muy largo :D Le llamo así porque no sé cómo se le denomina, llevo años queriendo saber cuál es su nombre oficial o más habitual, si alguien me lo dice se lo agradezco.

 Saludos. 

27 Diciembre, 2012, 10:35 pm
Respuesta #9

Luis Fuentes

  • el_manco
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Hola

Estoy de acuerdo, el_manco, pero cómo le llamo, "el método de la traza, de los menores principales y el determinante"; es muy largo :D Le llamo así porque no sé cómo se le denomina, llevo años queriendo saber cuál es su nombre oficial o más habitual, si alguien me lo dice se lo agradezco.. 

Yo no le conozco ningún nombre especial; simplemente lo he visto en algún sitio como ejercicio; insisto que a mi no me parece demasiado útil, porque en el fondo uno está haciendo las mismas cuentas que si desarrollase el determinante de la forma usual.

Saludos.