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Para que $t \in \mathbb{R}$ es la matriz diagonalizable

$\begin{bmatrix} 1 & t & 25 \\ 0 & t & t+1 \\ 0 & 0 & -1 \end{bmatrix}$

Yo calcula el polinomio característico que es $p(\lambda) = (\lambda^2 - 1)(t-\lambda)$. Pero, ¿cómo puedo encontrar a $t$, por lo que la matriz no es diagonalizable?

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JarrettV Puntos 9099

Si $p$ distintivo de autovalores, entonces la matriz es diagonalizable, por lo que es suficiente para examinar el caso de $t=\pm 1$.

5voto

MSalters Puntos 74024

Sugerencia: Si hay $3$ autovalores distintos, entonces la matriz es diagonalizable. Por lo tanto, hay sólo dos posibles valores para los que la matriz no puede ser diagonalizable.

2voto

DonAntonio Puntos 104482

Las respuestas sobre el caso cuando todos los valores propios son distintos y por lo tanto sus respectivos vectores propios linealmente independientes (y, a continuación, la matriz es diagonalizable).

Sin embargo, en su caso, también al $\,t=-1\,$ es un autovalor de la matriz es diagonalizable, ya que como podéis comprobar tenemos el subespacio propio correspondiente al valor propio es

$$V_{-1}=\{(x,y,z)\in\Bbb R^3\;;\;2x-y+25=0\}\implies \dim V_{-1}=2$$

Así que usted puede encontrar dos linealmente independiente de vectores propios correspondientes a $\,\lambda=-1\,$ y un linealmente independiente de estos dos corr. a $\,\lambda =1\,$ y la matriz es diagonalizable.

No es lo mismo cuando $\,t=1\,$ (¿por qué? Compruebe la corr. espacio propio...)

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user772913 Puntos 56

Escribir nuestra matriz como $A(t)$.
Sabemos que una matriz es diagonalizable si y sólo si el geométrico y el algebraico multiplicidades de eigen-valores son los mismos. Ahora como el geométrico multiplicidades son siempre menor o igual a la algebraica, si el polinomio característico tiene ninguna repetida de los factores, entonces la matriz es, sin duda diagonalizable. En nuestro caso, esto sucede cuando $t\not=1,-1$.
Al$t=1$, $A(1)-I$ rango $2$, por lo que la multiplicidad geométrica de los eigen-valor $1$ es de 1, mostrando que $A(1)$ no es diagonalizable.
Si $t=-1$, $A(-1)+I$ rango $=1$, por lo que el geométrica multilpicity es igual a la algebraica, que $=2$. Por lo tanto $A(-1)$ es diagonalizable.
Me informe de cualquier error, o inadecuado puntos.
Gracias de antemano.

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