0

Bir karmaşık matris ne zaman köşegenleştirilebilir?

$A \in M_n(\mathbb{C})$ olsun. Aşağıdaki üç ifadenin denkliğini kanıtlayın:

  1. $A$ köşegenleştirilebilir.
  2. $\mathbb{C}^n$ uzayının $A$ özvektörlerinden oluşan bir bazı vardır.
  3. $A$ matrisinin minimal polinomu birbirinden farklı doğrusal çarpanlara ayrılır.

Karakteristik polinomun tamamen ayrışmasının neden tek başına yeterli olmadığını bir örnekle açıklayın.

1 Cevap

0
Kabul Edilen Cevap

Köşegenleştirme $A=PDP^{-1}$ biçimindedir. $P$ matrisinin sütunları bir özvektör bazı olduğundan ilk iki ifade doğrudan denktir.

Minimal polinom $m_A(t)=\prod_i(t-\lambda_i)$ biçiminde ve kökleri basitse, Çin kalan teoremi ya da spektral izdüşümler yardımıyla uzay özuzayların doğrudan toplamına ayrılır. Tersine köşegen bir matrisin minimal polinomunda hiçbir doğrusal çarpanın kuvveti birden büyük olamaz.

$\begin{pmatrix}1&1\\0&1\end{pmatrix}$ matrisinin karakteristik polinomu $(t-1)^2$ olarak ayrışır; fakat özuzay bir boyutlu olduğu için matris köşegenleştirilemez.

Çözüme katkı ver

Cevabını açık ve gerekçeli yaz.

Cevap yazmak için giriş yapmalısınız.