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Opción múltiple: álgebra lineal re: diagonalizabilidad

Tengo un ejercicio que no puedo resolver correctamente:

  • (i) $T:V→V$ es una transformación lineal en $\Bbb R^4$ .
  • (ii) $X(\lambda) = (\lambda - 2)\cdot q(\lambda)$ .
  • (iii) $q(\lambda)$ es un polinomio de grado 3.
  • (iv) $Im(T-3I)={(x,y,z,t)\in\Bbb R^4:x+y=0,x-z=0,3t+z=0}.$

Afirmaciones:

  1. T es diagonalizable
  2. $q(3)=0$
  3. $m^G$ (3)=2

Respuestas: (La única que importa es la correcta, según la solución del test, que es:)

  • sólo 1 y 2 son correctos

Así que...

De (iv) puedo obtener que 3 es un valor propio con $m^G$ (3)=1, entonces claramente $q(3)=0$ porque es una raíz del polinomio característico.

Pero no consigo que la T sea diagonalizable. Supongo que necesito encontrar información sobre la existencia de otros dos vectores propios diferentes. Es decir, $q(\lambda)$ tiene:

  • una raíz real más $\lambda_3 ≠ 2 ≠ 3 $ con $m^G(\lambda_3)=2$ o
  • otras dos raíces reales

¿Dónde está esa información?

Gracias.

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Arnaud D. Puntos 687

Ha cometido un error al calcular la multiplicidad geométrica de $3$ ya que $Im(T-3I)$ tiene dimensión $1$ el eigespacio de $3$ , $Ker(T-3I)$ tiene dimensión $3$ . Entonces $T$ es diagonalizable, ya que tiene otro valor propio.

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