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Segundo Parcial - 09/12/08

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Dejo los enunciados..

1. Sea \(f\) : \(\mathbb{R}^{4} \rightarrow \mathbb{R}^{4}\) la transformación lineal definida por \(f(x_{1} , x_{2} , x_{3} , x_{4}) = (-x_{1}-2x_{4} , x_{1}-x_{2}+x_{3} , -x_{3}+2x_{4} , -x_{4}})\) y sea \(g\) : \(\mathbb{R}_{3}[X] \rightarrow \mathbb{R}_{3}[X]\) un endomorfismo tal que

$$| g |_{E} = \begin{pmatrix} 2 & 0 & -3 & 3 \\ -3 & -1 & 3 & -3 \\ 0 & 0 & -1 & 0 \\ -3 & 0 & 3 & -4 \end{pmatrix}$$
, doinde \(E = \{1,X,X^{2},X^{3} \}\) es la base canónica de \(\mathbb{R}_{3}[X]\) . Decidir si existe un isomorfismo \(h\) : \(\mathbb{R}^{4} \rightarrow \mathbb{R}_{3}[X]\) tal que \(hf = gh\) .

2. (a) Hallar la matriz en la base canónica de un producto interno \(\phi\) : \(\mathbb{R}^{3} \times \mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}\) para el cual se satisfacen simultáneamente
\(\bullet \; ||(0,2,1)|| = 1\) , \(||(1,-1,0)|| = 1\) , \(||(-1,6,3)|| = \sqrt{6}\) .
\(\bullet\) Las siguientes tres rectas son ortogonales: \(L_{1} = \langle (0,2,1) \rangle + (0,2,-3)\) , \(L_{2} = \{ (x,y,z) \in \mathbb{R}^{3} \textrm{/} x+y=4 \, . \, z=-5 \}\) y la recta \(L_{3}\) que pasa por los puntos \((1,1,1)\) y \((1,-2.-1)\) .

(b) Para el producto interno \(\phi\) calculado en (a), encontrar el subespacio ortogonal al vector \((2,0,1)\) .

3. Sea \(L = \{ (x,y,z) \in \mathbb{R}^{3} \textrm{/} x+y=1 \, , \, x-z=0 \}\) y \(M = \{ (x,y,z) \in \mathbb{R}^{3} \textrm{/} z=\frac{-1}{3} \}\) . Hallar una transformación ortogonal \(f\) : \(\mathbb{R}^{3} \rightarrow \mathbb{R}^{3}\) tal que \(f(L) \subseteq M\) .

4. Sea \(\Phi\) : \(\mathbb{R}^{3} \times \mathbb{R}^{3}\) la forma bilineal definida por \(\Phi (x,y) = -2 x_{1} y_{1} + 2 x_{1} y_{2} + 2 x_{2} y_{1} + 3 x_{2} y_{2}\) . Hallar una base \(B\) de \(\mathbb{R}^{3}\) tal que

$$| \Phi |_{B} = \begin{pmatrix} 1 & 1 & -1 \\ 1 & 0 & -1 \\ -1 & -1 & 1 \end{pmatrix}$$
.

5. Sean \(A,B \in \mathbb{C}^{n \times n}\) dos matrices con todos sus autovalores reales y positivos y tales que \(A^{2}\) es semejante a \(B^{2}\) . Probar que \(A\) y \(B\) son semejantes.

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$$Que\; no\; es\; lo\; que\; queriamos\; demostrar... \hspace{3cm}\Box$$