formas canonicas

 Lección 3. 
   DiagonalizaciÓn en Bloques

Corolario 3. Sea $T:V\rightarrow V$ una transformación lineal de un espacio $V$ de dimensión finita $n\geq 2.$ Supóngase que $T$ es diagonalizable en bloques y sea MATH una descomposición de $V$ en suma de $2\leq r\leq n$ subespacios invariantes no triviales. Sea $T_{i}$ la restricción de $T$ a MATH Entonces

a) MATH

b) $p_{T}(x)$ $=$ MATH $p_{T_{r}}(x).$

c) $q_{T}(x)$ $=$ m.c.m{ MATH , $q_{T_{r}}(x)$}

Estas relaciones se tienen también para matrices diagonales en bloques de la forma (1) definida arriba.

Demostración. Teniendo en cuenta que el determinante, el polinomio característico y el polinomio mínimo de una transformación lineal coinciden con los de su matriz en cualquier base, entonces basta probar las tres afirmaciones del corolario en el caso matricial. Además, según el Ejercicio 3 de la Lección 3 del Capítulo 4 , el determinante de una matriz diagonal en bloques es el producto de los determinantes de sus bloques, luego las partes a) y b) ya están probadas.

Resta demostrar la parte c). Sea MATH y $q_{A}(x)$ el polinomio mínimo de $A$. Hagamos m.c.m{MATH}$=m(x)$. Existen polinomios MATH, tales que MATH. Se debe entonces demostrar que $q_{A}(x)=m(x)$. Teniendo en cuenta que tanto $q_{A}(x)$ como $m(x)$ son mónicos, entonces basta demostrar que $q_{A}(x)\,|\,m(x)$ y $m(x)\,|\,q_{A}(x)$. Sea MATH, entonces

MATH

=MATH

Esto garantiza que $q_{A}(x)\,|\,m(x).$

Para demostrar la segunda parte basta mostrar que $q_{A}(x)$ es múltiplo de cada $q_{A_{i}}(x)$. Sea MATH, entonces $q_{A}(A)=0$ luego MATH y

MATH

MATH,

luego $q_{A}(A_{i})=0$ para cada $i$, y esto indica que $q_{A}(x)$ es múltiplo de cada $q_{A_{i}}(x).\Box$

Universidad Nacional de Colombia
Carrera 30 No 45-03 - Edificio 477
Bogotá D.C. - Colombia

Aviso Legal - Copyright