Bonjour , j'ai l'exercice suivant : On note M3(R) l'espace des matrices carrées 3*3 . Soient A =
4 0 0
2 3 0
-1 0 1
D =
4 0 0
0 3 0
0 0 1 .
1) Déterminer les valeurs propres de A et chercher les sous espaces correspondants . A est elle diagonalisable ?
Pcar (A) = det(A - XIn) = (4-x)(3-x)(1-x) . Les valeurs propres sont 4,3,1 .
Un sep est déterminé par ker (f - In) .
Pour la valeur 4 , j'ai ce système :
2x - 12y = 0
-x - 4z = 0
x = -4z , y = -24z , z = z , le sep est engendré par le vecteur (-4,-24,1) , sa dimension vaut 1 .
Pour la valeur 3 , j'ai ce système :
x = 0
2x = 0
-x - 2z = 0
x = z = y = 0 , dimension 0 ?
Pour la valeur 1 j'ai :
3x = 0
2x+2y = 0
-x = 0
meme chose , dimension 0 ?
merci de votre aide .
Bonsoir, la dimnsion d'un sous espace prope ne peut jamais être nulle. Donc soit tu t'es trompée sur la valeur propore, soit tu n'as pas un bon systéme d'équations.
Un sous-espace propre, par définition, n'est pas de dimension 0. Alors pour 4 ton système est
ce qui ne me donne pas le sous-espace que tu dis, mais je peux me tromper...
Pour 3:
qui donne x=0, -x-2z=0 et qui est donc engendré par (0,1,0)
camélia dans ton dernier système y vaut 0 , et tu lui donnes la valeur 1 dans ton vecteur je ne sais pas...
Pour le systeme de valeur 4 j'ai donc x = -3z , y = -6z , z = z , le vecteur qui engendre cette espace propre est (-3,-6,1) .
Non, mon dernier système est x=0, 2x=0, -x-2z=0, qui donne x=z=0 et me laisse y quelconque!
Pour la valeur 4: OK
d'accord , donc j'en déduis que la matrice est diagonalisable vu que le polynome et scindé et que l'ordre de multiplicité des racines est égale aux dimensions de leur sep .
2)Trouver une matrice inversible P telle que P^-1AP soit une matrice diagonale .
Alors là j'avoue que je saisis très mal le sens de la question ( pour ne pas dire que je comprends rien ) , alors que je sais y répondre stupidement :
la matrice que je donne est :
-4 -3 0
-24 -6 1
1 1 0
son déterminant est non nul , elle est inversible donc ça marche , mais j'ai rien capté à la question , ni à l'intéret de cette question...
3) Soit Y M3(R) telle que Y³ = D . Montrer que Y et D commutent .
Sans me donner la réponse , quelqu'un a t'il une idée du raisonnement à tenir ?
merci
oui en fait je sais que je dois montrer YD = DY bali . Donc avec ton indice j'en déduis que DY = Y^4 et YD = Y^4 , qu'en penses tu ?
merci bali :
Montrer que Y est diagonale et déterminer Y . Là aussi tu aurais un indice s'il te plait ?
Pour le Y est diagonale ça me parait évident que que le corps des matrices diagonales est commutatif ... mais pour déterminer Y ya surement un système à résoudre non ?
merci
indice pour trouver Y: Tu sais que Y3=D et élever une matrice diagonale à la puissance n revient à élever à cette même puissance les éléments diagonaux de la matrice. Donc.....
j'en etais certaine j'aurais jamais dû demander finalement , donc facile , Y =
racine cubique de 4 , de 3 . et 1 , tout ça en diagonale .
En déduire les solutions de l'équations X³ = A . Ben c'est pareil je parie , ce sont les racines cubiques de sa diagonale ?
salut sev
non à mon avis tu dois passer par P pour trouver Y telle que Y3=P-1AP
puis ensuite trouver X
Non pas exactement car A n'est pas diagonale.
Mais par contre puisque A est diagonalisable il esiste une matrice de passage P telle que A= PDP-1. Donc
X3= PDP-1
c'est à dire P-1X3P=(P-1XP)3=D
Alors P-1XP=D' avec D' matrice diagonale dont les élement diagonaux sont les racines cubiques des elements diagonaux de D. Et tu auras enfin X=PD'P-1 .
coucou carpe , attendez vous m'embrouillez là , je suis à la question trouver Y .
Donc je vois pas le rapport avec la matrice A , c'est la matrice D qui nous intéresse , pourquoi écrire Y³ = P^-1AP , c'est pas plutot :
Y³ = P^-1DP ?
ben c'est bien ce que je disais , Y c'est bien la matrice avec les éléments diagonaux qui sont les racines cubiques de D ... et comme baba écrit :
Et tu auras enfin X=PD'P-1 . , finalement Y = X ?
avec nos différentes notation tu as Y =D' mais PD'P-1D' à mon avis car les eléments diagonaux de P et P-1 ne sont pas inverses respectivement donc il faut bien calculer PD'P-1 pour trouver X
sincèrement là je comprends rien , je veux trouver Y d'abord , oublions X.
Y³=P^-1AP = D
donc déjà ici je comprends rien car P^-1 * P ça donne la matrice identité et ça ferait A = D ce qui est faux , donc à partir de là comment trouver Y , quelqu'un peu me donner la réponse toute faite car j'ai beau m'acharner je ne comprends pas...
merci
tu cherches X telle que x^3=A
or tusais que A est diagonalisable donc il existe D diagonale et P inversible telles que D=P^-1AP
alors X^3=A <=> P^-1X^3P=P^-1AP =D
or P^-1X^3P=(P^-1XP)^3
donc en posant Y=P^-1XP tu as Y^3=D ce que tu sais faire comme au début puisque Y et D sont diagonales
donc quand tu as Y alors X=PYP^-1 (mais attention ça ne commute pas) car Y n'est pas Id ou kId avec k réel
ben non pour Y on ne demandait pas de valeur numérique , donc on a :
Y³ = P^-1AP
= (P^-1AD)³ , Y = P^-1QD avec Q qui a les racines cubiques de D sur sa diagonale , c'est ça ?
n'empeche je comprends tjs rien car P¨^-1 * P ça fait I !!! Donc Y³ = A ?
carpediem oublie X s'il te plait concentrons nous sur Y car je mélange tout , je veux Y sans valeurs numériques...
la 1ere question concerne Y avant X , oublions X pour l'instant .
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