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Páginas: 4 (843 palabras) Publicado: 2 de diciembre de 2014
Forma canónica de Jordan
En álgebra lineal, la forma canónica de Jordan es la forma de la matriz de un endomorfismo de un espacio vectorial en cierta base asociada a la descomposición en sumadirecta de subespacios invariantes bajo dicho endomorfismo. Dicha forma canónica consistirá en que la matriz estará formada por "bloques de Jordan" en la diagonal y bloques de ceros fuera de ella.
Sea  unendomorfismo sobre un -espacio vectorial  de dimensión  . Si el polinomio característico de  se factoriza completamente sobre el cuerpo  (es decir,  es el cuerpo de descomposición del polinomiocaracterístico de la matriz), existe una base donde la aplicación lineal viene dada por una "matriz de m bloques" () con la siguiente forma canónica:

Donde cada submatriz  es un bloque de Jordan.Donde  son raíces del polinomio característico (valores propios), y 
Cuando  es diagonalizable, vale que  y , por lo que la forma canónica de Jordan de la matriz es una matriz diagonal.
MotivaciónConsidérese la situación de una matriz diagonalizable. Una matriz cuadrada es diagonalizable si la suma de las dimensiones de los espacios propios (eigenspaces) es el número de filas o columnas de lamatriz. Examinemos la matriz siguiente:

Tenemos valores propios de A que son sólo λ = 5, 5, 5, 5. Ahora bien, la dimensión del núcleo de  es 1 (donde  representa la matriz identidad), por lotanto A no es diagonalizable. Sin embargo, podemos construir la forma de Jordan de esta matriz. Dado que la dimensión es 1, sabemos que la forma de Jordan está compuesta de solo unbloque de Jordan, es decir, laforma de Jordan de A es:

Obsérvese que J puede escribirse como , donde N es una matriz nilpotente. Puesto que ahora tenemos A similar a dicha matriz simple, podremos realizar cálculos queinvolucren a A usando la forma de Jordan, lo que en muchos casos puede simplificar el cálculo. Por ejemplo, calcular potencias de matrices es significativamente más sencillo usando la forma de Jordan....
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