Enunciado
Álgebra Linear e Geometria Analítica - Anton - Álgebra Linear- Ed: 10º - Capítulo 5.1 - Ex. 15c
Seja A uma matriz 2x2. Dizemos que uma reta pela origem de é invariante por A se Ax estiver nessa reta sempre que x estiver. Em cada parte, obtenha as equações de todas as retas de que são invariantes pela matriz dada.
Passo 1
Bom, para resolvermos essa questão precisamos entender alguns conceitos. Os vetores Ax e x estarão sempre na mesma linha passando pela origem, se e apenas se, existir um autovalor real, que respeite a seguinte condição,
Sabendo disso, agora temos que encontrar os autovalores da matriz A. Uma possibilidade para isso é encontrarmos a equação característica e depois as suas raízes, como já fizemos em algumas outras questões.
A equação característica da seguinte matriz será,
Dessa Forma,
Passo 2
Agora para concluirmos, temos que encontrar as bases nos autoespaços associados a cada um dos autovetores,
Resposta
Para , teremos a seguinte base associada,