Pregunta:
¿Matrices nilpotentes e idempotentes?
Brändon
2008-10-22 12:40:09 UTC
Hola, muchas gracias por vuestra atención. Hoy, en la universidad, estábamos viendo este tipo de matrices. Cuando el profesor se refirió a las matrices nilpotentes, nos dictó las propiedades de éstas; entre ellas, nos dijo que las matrices nilpotentes tenían que tener la diagonal de ceros y ser "triangulares superiores". Hoy, pude comprobar que también pueden ser triangulares inferiores, pues hice unos cuantos ejercicios por mi cuenta. Mi pregunta es: ¿se le habrá pasado al profesor o estoy equivocado?

También nos hablo de las matrices idempotentes; sólo que de éstas no nos dio ninguna característica; mi otra pregunta es: ¿hay alguna característica que deba tener en cuenta para identificar matrices idempotentes?

Muchas gracias por vuestra ayuda. He buscado en Internet (incluyendo la Wiki), pero no he encontrado nada relevante. Espero que ustedes me puedan ayudar.

Saluditos.
Tres respuestas:
2008-10-23 05:36:23 UTC
Hola:

Las matrices nilpotentes no necesariamente deben ser triangulares estrictas:

por ej:



A=(1 -1)

....(1 -1)

Es tambien nilpotente.

Lo que si es cierto es que:

1)si A es nilpotente y triangular entonces diag(A)=0

2)si A es triangular superior estricta entonces A es nilpotente.



respecto a las idempotentes

1')Si A es inversible e idempotente A=1

2') Si A es idempotente entonces det(A)=0 o bien det(A)=1

3') los valores propios de A son ceros o unos

4') si A es nilpotente e idempotente A=0



No hago ninguna demostracion porque 2) es demasiado dificil de escribir y las otras pueden servirte de ejercicio (son faciles)



Salu2
Uno
2008-10-24 12:43:26 UTC
Buenas respuestas te dieron ya.



Sólo por completarlas un poquito... ¿seguro que el profesor dijo que "tenían que ser" triangulares?



No sé si ya habéis dado matrices semejantes (imagino que no, porque todo esto de matrices nilpotentes y tal se da un poquito antes). Tampoco sé si ya te han dicho que una matriz mxn representa una aplicación lineal f de |R^n en |R^m (por tanto, las cuadradas van de |R^n en |R^n) y que las columnas de la matriz representan las imágenes de los vectores de una base "determinada de antemano" de |R^n.



Digo esto porque es posible que lo que el profesor quisiera haber dicho (aunque tal vez no lo dijera así) es que las matrices nilpotentes "son semejantes" a una matriz triangular (superior o inferior, da igual) con todo 0 en la diagonal. Es decir, que existiría otra base de |R^n donde las imágenes por LA MISMA aplicación f dan como resultado una matriz diagonal.



Todo lo que han dicho ya mis compañeros es correcto. Y tú tampoco estabas equivocado. No obstante, todo esto que te he comentado de matrices semejantes requiere unos cuantos resultados previos. De momento, con que tengas la idea clara y sepas reconocer propiedades como las ya nombradas por Apeiron es más que suficiente. Cuando amplíes más, quiero decir, cuando el profesor avance, tendrás herramientas potentes para identificarlas, como el polinomio característico (aunque las idempotentes tampoco se reconocen bien, que yo sepa).



Y, si todo eso que digo ya lo diste, entonces te cuento luego más.



Un saludo, Brändon!
railrule
2008-10-22 14:41:01 UTC
hola



nilpotentes

si



A* A * ... *A = 0

(A*A* ...*A)t = 0t

At*At*....*At = 0t = 0



t : trasposicion de matriz

0 . Matriz nula

Como vemos,

si las triangulares superiores son nilpotentes,

lo seran las triangulares inferiores.

El profesor lo habra pasado por alto

como obvio (aunque no lo es)



En cuanto a las idempotentes (A^2 = A)

no tienen caracteristicas sencillas,

en el primer link

hay un metodo de construccion



saludos


Este contenido se publicó originalmente en Y! Answers, un sitio web de preguntas y respuestas que se cerró en 2021.
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