Matrices diagonalizables
Matrices diagonalizables


La importante relación anterior A = P D P-1 equivale a P-1 A P = D y da lugar a nuestro primer concepto

Una matriz A se dice diagonalizable si existe una matriz P regular tal que P-1 A P es una matriz diagonal D.

Las ventanas anteriores nos han mostrado que este concepto tiene mucho interés y que no es trivial, en el sentido de que hay matrices diagonalizables y hay matrices que no lo son.

Como se ha mostrado en el ejemplo, podemos enunciar

Dadas dos matrices A y B

A = P B P-1 ==> An = P Bn P-1

En efecto,

A2 = (P B P-1)2 = (P B P-1) (P B P-1) = P B (P-1 P) B P-1 = P B 2 P-1

A3 = (P B P-1)3 = (P B P-1) (P B P-1) (P B P-1) = P B (P-1 P) B (P-1 P) B P-1 = P B 3 P-1

Inductivamente,

An = An-1 A = (P B n-1 P-1) (P B P-1) = P Bn-1 (P-1 P) B P-1 = P (B n-1 B) P-1 = P B n P-1

Esto nos lleva al siguiente concepto

Dos matrices A y B se dicen semejantes si existe una matriz P regular tal que A = P B P-1

Notemos que A y B deben ser ambas cuadradas del mismo orden. Asimismo, es fácil ver que se trata de una relación de equivalencia.