Autor Tema: Hallar la matriz de aplicación respecto de otra base

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25 Julio, 2013, 09:02 am
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endder

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Hola a todos. Tengo una duda con un problema de álgebra que no sé cómo terminar de resolver. El problema es este:

Sea \( V=\{v_1=(5,3,1),v_2=(1,-3,-2),v_3=(1,2,1)\} \) base de \( \mathbb{R}^3 \) y un operador lineal en \( \mathbb{R}^3 \)  definido por \( f(v_1)=(-2,1,0),\,f(v_2)=(-1, 3,0),\, f(v_3)=(-2,-3,0) \). Se pide calcular la matriz \( F \) en la base \( V \) y luego calcularla en la base estándar.

La duda que tengo está a la hora de calcularla respecto de la base estándar. ¿Esta nueva matriz se obtendría haciendo \( P\cdot F\cdot P^{-1} \) siendo \( P \) la matriz de cambio de base desde la base \( V \) a la canónica y \( F \) la matriz de aplicación respecto de \( V \)?

Gracias por vuestro tiempo

25 Julio, 2013, 10:13 am
Respuesta #1

feriva

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Hola a todos. Tengo una duda con un problema de álgebra que no sé cómo terminar de resolver. El problema es este:

Sea V={{v1=(5,3,1),v2=(1,-3,-2),v3=(1,2,1)}} base de R3 y y un operador lineal en R3 definido por f(v1)=(-2,1,0), f(v2)=(-1, 3,0), f(v3)=(-2,-3,0). Se pide calcular la matriz F en la base V y luego calcularla en la base estándar.

La duda que tengo está a la hora de calcularla respecto de la base estándar. ¿Esta nueva matriz se obtendría haciendo P*F*P-1 siendo P la matriz de cambio de base desde la base V a la canónica y F la matriz de aplicación respecto de V?

Gracias por vuestro tiempo

Hola. Según me parece entender el enunciado, si te piden calcular primero la matriz de F en la base V, es porque los vectores de F que te dan están en la base canónica (puesto que no se dice nada de que estén referidos a otra base) por tanto, para el segundo punto no hay que hacer nada; nada más que formar la matriz con los vectores que te dan pero colocados en vertical.

 Saludos.

25 Julio, 2013, 11:02 am
Respuesta #2

endder

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Yo había entendido lo contrario porque las imágenes que dan son las imágenes de los vectores v1, v2, v3, que son los vectores que forman la base V.

En cualquier caso, la fórmula P*F*P-1, ¿es correcta?

25 Julio, 2013, 11:37 am
Respuesta #3

feriva

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Yo había entendido lo contrario porque las imágenes que dan son las imágenes de los vectores v1, v2, v3, que son los vectores que forman la base V.

En cualquier caso, la fórmula P*F*P-1, ¿es correcta?

Fíjate en que la base es es "V" y la matriz es F. Si hay que poner F en C (base canónica) pues...

 Por otra parte, lógicamente, si hallas la matriz F respecto de V, sea F', sí, puedes hallar a partir de ella la matriz F operando otra vez, claro que sería correcto, pero no he visto a ningún profesor de Álgebra que exija eso a nadie; no creo que te lo pidan.

Para que te quede más claro analiza la pregunta:


Se pide calcular la matriz F en la base V y luego calcularla en la base estándar.

Si te te pide primeramente calcular F en V, la conclusión lógica es que F no está en V, luego está C porque no habla de ninguna base más.


 Saludos.

26 Julio, 2013, 11:33 am
Respuesta #4

Luis Fuentes

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Hola

 endder: Bienvenido al foro.

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

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

 Por ejemplo para obtener:

\( V=\{v_1=(5,3,1),v_2=(1,-3,-2),v_3=(1,2,1)\} \)

 Debes de escribir:

[tex]V=\{v_1=(5,3,1),v_2=(1,-3,-2),v_3=(1,2,1)\}[/tex]

 En cuanto al problema. Conoces la imágenes de los vectores de la base \( V \); tales imágenes están expresados en la base canónica \( C \). Esto te permite directamente escribir la matriz asociada a la aplicación respecto de la base \( V \) en el espacio de partida y la base canónica en el espacio de llegada:

\( F_{CV}=\begin{pmatrix}{-2}&{-1}&{-2}\\{1}&{3}&{-3}\\{0}&{0}&{0}\end{pmatrix} \)

 Ahora; si nos piden la matriz asociada respecto de la base V, se entiende que es respecto a tal base en el espacio de partida y de llegada. Hacemos el cambio de base:

\( F_{VV}=F_{CV}M_{VC}=F_{CV}M_{CV}^{-1} \)

 donde:

\(  M_{CV}=\begin{pmatrix}{5}&{1}&{1}\\{3}&{-3}&{2}\\{1}&{-2}&{1}\end{pmatrix} \)

 Si queremos ahora la matriz respecto de la base canónica sería:

\(  F_{CC}=M_{CV}F_{VV}M_{VC}=M_{CV}F_{VV}M_{CV}^{-1}. \)

 Es decir con tu notación si \( F=F_{VV} \) es la matriz asociada respecto de la base \( V \) y \( P=M_{CV} \) es la matriz de cambio de base de la base V a la canónica, la matriz asociada a la aplicación respecto de la canónica efectivamente  sería:

\(  PFP^{-1} \)

 Por tanto:

Hola. Según me parece entender el enunciado, si te piden calcular primero la matriz de F en la base V, es porque los vectores de F que te dan están en la base canónica (puesto que no se dice nada de que estén referidos a otra base) por tanto, para el segundo punto no hay que hacer nada; nada más que formar la matriz con los vectores que te dan pero colocados en vertical.

 Es FALSO que para el segundo punto no haya que hacer nada.

Saludos.

26 Julio, 2013, 11:48 am
Respuesta #5

feriva

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 Es FALSO que para el segundo punto no haya que hacer nada.

Saludos.

Pido mil perdones, ahora me acabo de fijar en que los vectores vienen designados como f(v)=... Había interpretado el texto de la pregunta literalmente, ni me había fijado en la notación matemática, lo siento.

 Saludos. 

30 Julio, 2013, 12:41 pm
Respuesta #6

endder

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Perfecto, ya está claro el procedimiento.

Muchas gracias a todos por vuestra ayuda