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Niveau maths spé
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diagonalisable

Posté par
ragnax
09-11-08 à 14:37

Bonjour, je bloque sur la 1ere question d'un dm :
On étudie l'existence de racines carrés g d'un automorphisme f d'un esp vect E de dim n, cad les endomorphismes tels que g[/sup]=f.
1) On suppose que =[sup]
  est un carré de K. Mq les solutions de g[sup][/sup]=f sont diagonalisables et préciser leurs matrices dans une base de vecteurs propres de E.

Merci d'avance !

Posté par
ragnax
re : diagonalisable 09-11-08 à 14:40

Désolé erreur de frappe, c'est g²=f  
=²
g²=f

Posté par
ragnax
re : diagonalisable 09-11-08 à 14:48

Comme piste de réflexion, peut on dire que si f est une homothétie, f est diagonalisable? Je crois l'avoir vu dans un bouquin mais je ne sais pas pourquoi

Posté par
perroquet
re : diagonalisable 09-11-08 à 14:49

Bonjour, ragnax

Je suppose que toutes les valeurs propres de f sont des carrés dans K et que f est diagonalisable ....

Dans ce cas, f annule le polynôme   3$ \prod_{\lambda \in Sp(f)} (X-\lambda)

Une solution de g²=f annule alors le polynôme  3$ \prod_{\lambda \in Sp(f)} (X^2-\lambda), polynôme qui est scindé à racines simples. Donc, toute solution g est diagonalisable et la matrice de g dans une base de vecteurs propres de f est diagonale (les éléments diagonaux étant égaux à , avec ²=).

Posté par
ragnax
re : diagonalisable 09-11-08 à 16:40

Merci beaucoup perroquet!
Pour la question suivante, je séche également :

On suppose K=R et =-².
Mq l'equation g²=f a des solutions si et seulement si dim(E) est paire.

Ma piste :
Si dim(E) est paire, dim(E) est de la forme n²
g²=f donc g²=.Id =-².Id
donc g=i.Id
Mais comme K=R il n'y a pas de complexe donc je me retrouve bloqué ><

Posté par
perroquet
re : diagonalisable 09-11-08 à 17:48

Attention à bien mettre toutes les hypothèses de l'énoncé.
On suppose ici que   f = - ^2 Id

Supposons que  g²=f
En passant au déterminant on obtient    (det(g))²= det f = (-1)^n ^(2n)
Il est donc nécessaire que (-1)^n soit positif, donc que n soit pair.

Réciproquement, si n est pair, en écrivant n=2p, il suffit de prendre g de matrice  3$ \begin{pmatrix} A & 0 & \ldots & 0\\ 0 & A & \ddots & \vdots \\ \vdots & \ddots & \ddots & 0\\ 0 & \ldots & 0 & A \end{pmatrix}
avec 3$ A=\begin{pmatrix} 0 & \omega \\ -\omega & 0\end{pmatrix}



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