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Niveau Licence Maths 1e ann
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A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisable

Posté par
Mathsterminal
27-04-15 à 13:37

Bonjour,

Soit A Mn(R) diagonalisable. Montrer que
B = A A   est diagonalisable.
    A A

Comment le prouvez ? svp

Posté par
Liberty2012
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 14:02

bonjour,
Si tu veux chercher
D=P-1AP

si tu veux la réponse:
DD=P-1APP-1AP=P-1AAP

Bonne journée!

Posté par
lafol Moderateur
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 14:25

Bonjour

je ne pense pas que la question portait sur la matrice de dimension n A², mais sur une matrice de dimension 2n...

Posté par
Liberty2012
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 15:14

Bonjour Lafol, je penses que je regrette qu'on ne puisses pas supprimer les messages sur l'île des math.

Posté par
Liberty2012
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 15:26

Essaye de diagonaliser

a a
a a

et après ca devrait être plutot simple de trouver ce qu'il faut mettre pour diagonaliser B

Posté par
Quentin-974
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 16:08

Bonjour à tous.

Je propose une indication : montrer que det(B-XI_n)=(-1)^nX^ndet(2A-XI_n).

Posté par
lafol Moderateur
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 16:13

hem
si B est une matrice (2n)*(2n), ça va pas être possible de calculer B - XI_n....

Posté par
Quentin-974
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 27-04-15 à 16:18

Coquille...I_{2n}  bien sûr.

Posté par
Mathsterminal
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 29-04-15 à 23:03

Je ne vois vrmt pas ...

Liberty

si je diagonalise
a a
a a  

je trouve un poly caractéristique : (x-a)^2 - a^2 = x^2 -2ax = x (x-2a)
Le poly est scindé à racine simple donc la matrice est diagonalisable

Posté par
Mathsterminal
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 29-04-15 à 23:04

Ensuite ?

Posté par
Liberty2012
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 30-04-15 à 01:18

Salut!
Si tu diagonalises la matrice cela te donne une matrice Q et une matrice D diagonale avec coefficients 2a et 0 tels que
a a  = Q D Q-1
a a
Ce qu'il faut c'est que tu aies l'ensemble des matrices qui entre en jeu dans la diagonalisation, juste le fait que la matrice soit diagonalisable ne te donne pas la réponse.
Maintenant que se passerait il si par exemple tu remplaces disons 1 par P Dans les matrices Q et par P-1 dans la matrice Q-1? Et aussi a par A? Bon je dois t'avouer que je n'ai pas fait attention à l'ordre dans lequel j'ai écris les matrices ça je te laisse le voir. Mais je penses que tu remarqueras qu'en remplaçant les bon coefficients par les bonnes matrices tu devrais arriver à trouver une manière de diagonaliser B.

Posté par
Liberty2012
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 30-04-15 à 01:19

ce que j'entends par remplacer c'est par exemple
a a
a a
devient
A A
A A
on passe d'une 2,2 à une 4,4.
Bon courage

Posté par
Quentin-974
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 30-04-15 à 19:37

Pour montrer la relation que j'ai proposée, pars de la matrice B-XI_{2n}, et fais des opérations sur les n dernières lignes puis les  n premières colonnes, pour te ramener à un bloc nul "en bas à gauche". Une fois que tu as ton bloc nul, tu peux calculer le déterminant.
La relation montrée donne alors une expression du polynôme caractéristique de B en fonction de celui de A. Ensuite, réfléchis aux valeurs propres et vecteurs propres de B.

Posté par
luzak
re : A dans Mn(R) diagonalisable. Montrer que B est diagonalisa 01-05-15 à 22:27

Bonsoir !
En utilisant le "produit de matrices par blocs" :
Soit P une matrice telle que P^{-1}AP=\Delta, matrice diagonale (\alpha_1,\dots,\alpha_n).
En prenant Q=\begin{pmatrix}P&P\\-P&P\end{pmatrix}, Q_1=\begin{pmatrix}P^{-1}&-P^{-1}\\P^{-1}&P^{-1}\end{pmatrix} on aura Q_1Q=2\begin{pmatrix}I_n&0\\0&I_n\end{pmatrix}=2I_{2n} (donc \dfrac12Q_1=Q^{-1}) puis
\dfrac12Q_1\begin{pmatrix}A&A\\A&A\end{pmatrix}Q=\begin{pmatrix}0&0\\0&2P^{-1}AP\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}0&0\\0&2\Delta\end{pmatrix} qui est matrice diagonale (2n lignes) avec la diagonale (0,\dots,0,2\alpha_1,\dots,2\alpha_n)



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