Matematik

Egenvektorer

11. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet) - Niveau: A-niveau

I den vedhæftede fil, har jeg prøvet at finde egenvektorer for den angivne matrix. Men de skulle gerne være ortogonale, men det er de ikke. Hvor er det, at jeg har lavet fejl? 
Alt er forklaret i filen

Vedhæftet fil: Aflevering 3.pdf

Brugbart svar (0)

Svar #1
11. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

De to vektorer er da ortogonale. Man har

v1v2 = Δ2 + ξk2 -(ξk2 + Δ2) = 0


Svar #2
11. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet)

Nej for delta kan have en fase, den er kompleks. I den ene kvadratrod står der absolutværdien i anden, den anden står der bare delta i anden.


Svar #3
11. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet)

Hvordan kommer jeg af med fasen?


Brugbart svar (0)

Svar #4
11. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#3

Jeg havde overset, at Δ var kompleks. Så har man i stedet

v1v2 = Δ·Δ* + (ξk -√(ξk2 +|Δ|2))·(ξk +√(ξk2 +|Δ|2))*

           = |Δ|2 + ξk2 -(ξk2 + |Δ|2)  = 0

I komplekse vektorrum defineres det indre produkt ved

(x1,x2,...,xn) • (y1,y2,...,yn) = x1·y1* + x2·y2* + ... + xn·yn* ,

hvor * benyttes for kompleks konjugering.


Svar #5
12. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet)

Okay tak det hjalp lidt. Men jeg har stadig et problem. Siden A er hermitisk burde den kunne diagonaliseres af en unitær matrix, dvs. at det vedhæftede matrixprodukt burde være proportionalt med enhedsmatricen. Hvorfor får jeg ikke det?

Vedhæftet fil:Aflevering3.pdf

Brugbart svar (0)

Svar #6
12. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

#5

Vektorerne i H skal være et ortonormalsæt.


Brugbart svar (0)

Svar #7
12. marts 2014 af Andersen11 (Slettet)

Sætter vi

        λ = √(ξk2 + |Δ|2)

har vi for den unitære matrix

hvor

        c1·c1*·Δ·Δ* + c1·c1*·(ξk2 + ξk2 + |Δ|2 - 2ξk·λ) = 1

og

        c2·c2*·Δ·Δ* + c2·c2*·(ξk2 + ξk2 + |Δ|2 + 2ξk·λ) = 1 ,

dvs.

        c1·c1* = 1/(2λ(λ - ξk))

        c2·c2* = 1/(2λ(λ + ξk))

og dermed

     


Svar #8
12. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet)

okay tak, jeg havde overset, at de skulle orthonormaliseres med hver sin konstant.

Nu kan jeg se, at min aflevering ville de have en lidt anden fremgang. Som det fremgår på den vedhæftede skal man introducere en unitær matrix og så kræve, at den diagonaliserer H for at få egenværdierne. Men den introducerede matrix med u_k og v_k ses at være hermitisk, mens den du har fundet ikke er det. Hvordan kan det bare kræves at den unitær matrix skal være hermitisk, de ting er da ikke nødvendigvis ensbetydende?

Vedhæftet fil:unitær.png

Svar #9
12. marts 2014 af Hamsterdrengen (Slettet)

Okay jeg kan se den faktisk ikke er hermitisk. Men som du kan se er der uanset hvad nogle relationer mellem diagonal og antidiagonalelementerne, som jeg ikke kan se hvor kommer fra. 


Skriv et svar til: Egenvektorer

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.