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base ortogonal de una matriz hermitiana

La Wikipedia dice:

Además, una matriz hermitiana tiene vectores propios ortogonales para valores propios distintos. Incluso si hay valores propios degenerados, siempre es posible encontrar una base ortogonal de $\mathbb C_n$ que consiste en $n$ vectores propios de $A$ .

Lo que me confunde de esta afirmación es que dice "siempre es posible ...". Según tengo entendido o una matriz tiene una base ortogonal de vectores propios, o no la tiene . Si lo hace, entonces podemos sólo encontrar una base ortogonal de vectores propios (es decir, no podemos encontrar una no ortogonal), y si no lo hace, no podemos.

La razón por la que pienso esto, es porque si tenemos vectores propios $v$ y $w$ , entonces si $v$ y $w$ no son ortogonales, no existe ningún escalar $a$ tal que $v$ y $a\cdot w$ son repentinamente ortogonales.

¿Dónde me equivoco en mi comprensión?

ps. Tengo muy poca experiencia con las mmatrices de valores complejos, ya que acabo de empezar a estudiarlas.

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Mouffette Puntos 205

Consideremos la matriz de identidad. Entonces cualquier base de $\mathbb{C}_n$ es una base de vectores propios, y no necesita ser ortogonal.

En general, el margen de maniobra es que si un valor propio tiene multiplicidad más de uno, entonces usted es libre de elegir cualquier base dentro del espacio propio de ese valor, y no tiene por qué ser ortogonal. En su ejemplo, puede tener $v$ y $w$ no son ortogonales, pero puede ser que $v$ y $v+aw$ son ortogonales.

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