domenica 6 marzo 2011

ESE_DI-DiagMTConOrt_3


Esercizio

Dato l'endomorfismo $\varphi$ di $R^{3}$ rappresentato dalla matrice
MATH
dire se è diagonalizzabile e/o ortogonalmente diagonalizzabile.



Soluzione

La trasposta di $A$ è
MATH
Siccome $A\neq A^{t}$, la matrice $A$ non è simmetrica, pertanto, in virtù del teorema spettrale, $\varphi $ non è ortogonalmente diagonalizzabile.
Andiamo ora a vedere se è almeno diagonalizzabile. Calcoliamo gli autovalori, considerando l'equazione caratteristica
L'equazione caratteristica è MATH
L'endomorfismo $\varphi$ ha quindi solo l'autovalore $\lambda=1$ di molteplicità algebrica 3.
Pertanto si ha
MATH
ovvero $A$ ha su $R$ esattamente tre autovalori (contati con la loro molteplicità).
In virtù del teorema di caratterizzazione della diagonalizzazione, resta da verificare che la molteplicità algebrica dell'autovalore 1 coincida con quella geometrica. Ricordiamo che MATH dato che
MATH
Pertanto MATH e possiamo concludere che $\varphi$ non è diagonalizzabile.

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