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AB diagonalisable et rg(AB)=rg(BA)

Posté par
zobobo
26-06-08 à 22:00

Bonjour

je sais montrer que AB et BA ont meme valeurs propres. Pourquoi si AB diagonalisable et rg(AB)=rg(BA), alors BA est diagonalisable? Cela revient à se demander pourquoi les sous espaces propres de ces valeurs propres communes ont meme dimension ??


Merci

Posté par
perroquet
re : AB diagonalisable et rg(AB)=rg(BA) 27-06-08 à 00:55

Bonjour, zobobo

Voici une démonstration du fait que "les sous-espaces propres de ces valeurs propres communes ont même dimension. "


Soit \lambda une valeur propre non nulle de AB et E_{\lambda}(AB) le sous-espace propre associé. La restriction de B à ce sous-espace propre est injective, parce que:
si Bx=0, alors  ABx=0 donc \lambda x=0 donc x=0 (parce que \lambda \neq 0)

Tout élément de B(E_{\lambda}(AB)) est un vecteur propre pour BA puisque, avec des notations évidentes   BABx=B(\lambda x)=\lambda Bx
E_{\lambda}(BA) contient donc un sous-espace vectoriel de dimension égale à la dimension de E_{\lambda}(AB), et il est donc de dimension supérieure ou égale à la dimension de E_{\lambda}(AB)

AB et BA jouant un rôle symétrique, on a de même:     \dim E_{\lambda}(AB)\geq \dim E_{\lambda}(AB).
Les deux sous-espaces propres ont donc même dimension.


Dans le cas où \lambda=0 est valeur propre de AB ou BA , les deux sous-espaces propres associés ont même dimension puisque    rg(AB)=rg(BA)

Posté par
1 Schumi 1
re : AB diagonalisable et rg(AB)=rg(BA) 27-06-08 à 20:06

Salut tout le monde,

Une manière beaucoup plus violente de répondre à cette question dans le cas où k est infini: Polynôme caractéristique d'un produit.. (Poste 2).


Ayoub.

Posté par
perroquet
re : AB diagonalisable et rg(AB)=rg(BA) 27-06-08 à 23:03

Bonjour, 1 Schumi 1

Attention.
Il ne s'agit pas de démontrer que AB et BA ont même polynôme caractéristique.
Il s'agit de montrer que les sous-espaces propres E_a(AB) et E_a(BA) ont même dimension (résultat qui est faux pour la valeur propre nulle lorsque AB et BA n'ont pas même rang).



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