Examen de álgebra lineal
Convocatoria de septiembre 2000 (20-IX-2000)

Ejercicio 1. Sean V y V¢ espacios vectoriales sobre R, B = {u1,u2,u3,u4} y B = {u¢1,u¢2,u¢3} bases de V y V¢ respectivamente. Sea f Î Hom(V,V¢) la aplicación lineal definida por:

ker(f) = áu1+u2+u3, u4ñ,     f(u1+2u2) = u¢1-u¢2,     f(u2) = u¢1 + u¢2
  1. Hallar la matriz de f respecto de las bases B y B¢.
  2. Calcular un sistema de ecuaciones paramétricas e implícitas de ker(f) y la dimensión de img(f).
  3. Sea B1 = {(u1+u2)+ker(f), (u1-u2)+ker(f)} Ì V/ker(f). Probar que es base de V/ker(f) y calcular las coordenadas del vector v = (u1+u2+ u3+u4) + ker(f) respecto de B1.
Ejercicio 2. Sea (V,·) un espacio vectorial euclídeo. B = {u1,u2,u3} una base de V tal que:
u1·u1 = u2·u2 = 1,   u3·u3 = 3,   u1·u2 = 0,    (3u2-u3)^u1,    (3u2-u3)^u3
  1. Hallar la matriz M del producto escalar, respecto de la base B.
  2. Calcular los valores de a para los cuales la matriz
  3. R =  æ
    ç
    ç
    ç
    è
    a
    a
    a
    3
    ö
    ÷
    ÷
    ÷
    ø
    es la matriz respecto de B de un producto escalar sobre V.
  4. Para a = 1, calcular por el método de Gram-Schmidt una base ortonormal de V a partir de la base B dada.
  5. En lo que sigue, tomamos a = 1. Se considera la variedad L de V, cuya ecuación en la base B es:
  6. L º 2x1-3x2+5x3 = 0
    1. Hallar las ecuaciones de la variedad L¢ tal que L¢^L. Comprobar que V = LÅL¢
    2. ¿Es L¢ la única variedad de V que verifica la condición anterior?. Si la respuesta es negativa, calcular las ecuaciones de otra.
    3. Razonar si existe una base de V formada por vectores que no pertenezcan a L.
Ejercicio 3. Consideremos la matriz
A =  æ
ç
ç
ç
ç
è
2a+3b 
2b 
-2b 
-a-4b 
a+2b 
a+b 
-2b 
-a-2b
2b 
a-b 
-2b 
a+2b 
2b 
-2b 
-3b
ö
÷
÷
÷
÷
ø
con a, b Î R. El polinomio característico de A es
det (lI - A) = (l- (a+b))2 (l- (a-b))2
  1. Calcular la forma canónica de Jordan de la matriz A según los valores de a,b.
  2. Determinar razonadamente una matriz de paso a la forma de Jordan para los casos
    1. a = b = 0.
    2. a = 1, b = 0.