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Calculadora de diagonalización de matrices

Obtén P, D y P⁻¹ para una matriz real 2×2 y comprueba A = PDP⁻¹.

Datos

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A = [4, 1; 0, 2] → P · D · P⁻¹

Matrices reales 2×2 · hasta 6 decimales · |entrada| ≤ 1 000 000. Punto o coma decimal, sin separadores de miles.

Resultado

Calcula para ver el resultado.

Cómo usar

  1. Introduce las cuatro entradas por filas. El ejemplo [4, 1; 0, 2] se puede calcular directamente.
  2. Calcula la base de vectores propios P y la diagonal D correspondiente. Lee P por columnas.
  3. Comprueba la reconstrucción y los residuos. La copia incluye matrices y comprobaciones. Editar invalida el resultado anterior.

Ejemplo resuelto

Para A = [4, 1; 0, 2], los valores propios son 4 y 2. Una opción es P = [1, −1/√5; 0, 2/√5] y D = [4, 0; 0, 2]. El producto PDP⁻¹ devuelve A.

Límites e interpretación

Admite matrices reales 2×2 simétricas y no simétricas. Clasifica el discriminante exactamente para los decimales admitidos y calcula P y P⁻¹ en coma flotante. El redondeo mostrado puede aumentar el residuo al reutilizar los números. Los residuos relativos usan la norma infinito. No muestra P si κ∞(P) supera 10⁸ o un error de verificación supera 10⁻⁸.

Preguntas frecuentes

¿Un valor propio repetido impide siempre diagonalizar?

No. λI admite P = I. Una matriz 2×2 no escalar con valor propio repetido no es diagonalizable. Prueba [2, 1; 0, 2].

¿Por qué otra solución tiene una P distinta?

Los vectores propios pueden escalarse, cambiar de signo u ordenarse de otra forma. D debe corresponder al orden de las columnas de P.

¿Admite matrices 3×3 o complejas?

No. Un discriminante negativo impide la diagonalización real. Puede existir una compleja, pero aquí no se calcula.

Fuentes

TU Delft / Universiteit Leiden · Diagonalisation §7.2