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Niveau Maths sup
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Diagonalisation

Posté par
grego
08-11-08 à 16:10

Bonjour!! J'ai une feuille d'exercices pour m'entrainer, mais je n'ai pas les corrigés ( et ce ne sont pas des exercices dans le cadre scolaire que le prof corrige ). Du coup, j'ai quelques petites questions... !

J'ai deux matrices, A = 0  16  -3  5   et B = 1  0  1  -1
                        1  -1   1  1          1  1  1  0
                        2  -10  5  1          3  2  2  1
                       -2   6  -2  0         -1 -2 -2  0

Je dois calculer AB, ce que j'ai fait et qui me donne AB =  1  0  0  -3
                                                            2 -1  0  0
                                                            6 -2  0  3
                                                           -2  2  0  0

Je dois ensuite en déduire que A est diagonalisable et déterminer les espaces propres de A. Or, je n'arrive pas à faire le lien entre A diagonalisable et AB.  Que faut-il faire d'après vous pour la trouver diagonalisable et déterminer les espaces propres ??

Si quelqu'un peut m'aider, merci... !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 08-11-08 à 16:27

Bonjour

Si on appelle (C_1,...,C_4) les colonnes de B, Tu remarques que AC_1=2C_1 (tu as une erreur)
AC_2=-C_2, AC_3=0 et AC_4=3C_4 ce qui fait une superbe base formée de vecteurs propres!

Posté par
grego
re : Diagonalisation 08-11-08 à 16:37

Comment sait-on que c'est une base formée de vecteurs propres ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 08-11-08 à 16:45

Tu vois bien qu'ils sont propres! et des vecteurs propres associés à des valeurs propres distinctes (ici, 2,-1,0,3) forment une famille libre.

Posté par
grego
re : Diagonalisation 08-11-08 à 16:54

d'accord, merci ; ) ( et désolé d'avoir posé la question!). Pour l'espace propre, je sais que l'ensemble des vecteurs proprse associés à une valeur propre est un sous espace propre, mais du coup là je dois trouver les sous espaces ou l'espace propre ? Désolé, je ne comprends pas en fait... Pouvez vous m'expliquer?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 08-11-08 à 17:01

Ben, L'espace propre associé à la valeur propre 2, est l'espace engendré par C1, c'est à dire l'ensemble \{\lambda C_1|\lambda \in {\bb R}\} et ainsi de suite!

Posté par
blanchecolombe
re : Diagonalisation 08-11-08 à 17:10

Je me mêle à votre conversation... Pour chaque question concernant les espaces propres, on doit calculer l'ensemble {C1|R} ? Est ce que dans ce cas là on peut calculer Ker(A- I) ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 08-11-08 à 17:18

>blanchecolombe Bien sur, en général on fait comme tu dis. Tel que l'exo est donné en parachutant B, je pense que cette caractérisation n'est probablement pas encore connue de grego. D'autre part, prendre juste les V ne marche que pour les sous-espaces propres de dimension 1, ce qui est le cas ici, puisque j'avais 4 valeurs propres distinctes. Donc ne te laisse pas impressionner par cet exo un peu bizarre, si tu connais des méthodes générales, applique-les.

Posté par
blanchecolombe
re : Diagonalisation 08-11-08 à 17:32

d'accord ! Mais donc ici par exemple, tu dis juste que l'espace propre associé à 2 est l'ensemble {C1|R} ?

Posté par
blanchecolombe
re : Diagonalisation 08-11-08 à 17:34

Il ne faut pas résoudre de système ? ( comme AX=2X, par exemple ? ) Je n'ai jamais fait d'exercices comme ça en fait, donc ça m'intrigue

Posté par
grego
re : Diagonalisation 08-11-08 à 18:01

Ok, merci beaucoup ! J'ai réussi finalement !

Posté par
grego
re : Diagonalisation 08-11-08 à 18:48

Juste une dernière question, je me suis aperçu que ce que j'avais trouvé pour l'espace vectoriel associé à la valeur 3 était faux. Je ne trouve jamais la même chose en faisant mon système. Quelqu'un peut-il m'aider ?

Posté par
blanchecolombe
re : Diagonalisation 08-11-08 à 19:14

je n'y arrive pas non plus, si qqun peut nous éclairer... :s

Posté par
blanchecolombe
re : Diagonalisation 08-11-08 à 19:34

Si, en fait a=-c, b=d=0. Du coup, E3= Vect((1,0,-1,0)). Enfin, je crois !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 09-11-08 à 14:51

Oui, bien sur c'est toujours le sous-espace engendré par la dernière colonne de B.

Cet exo est l'exemple même de la fausse bonne idée! La matrice B a été fabriquée pour vous mettre sous le nez un vecteur propre pour chaque valeur propre. Bien sur, ça ne seprésente jamais comme ça! Mais enfin, puisqu'on les donne autant dire merci et s'en servir!

On a donc un vecteur propre pour 4 valeurs propres distinctes. La théorie dit qu'ils sont linéairement indépendants, comme ils sont 4, ils forment une base. Dans un espace de dimension 4, chaque espace propre est de dimension 1! C'est pourquoi sans aucun calcul, je vous ai dit que chaque colonne de B engendre un sous-espace propre!



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