Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Diagonalisation

Posté par
Stemba
24-02-09 à 13:08

Bonjour,
voilà je ne comprend pas ce que je trouve dans cette exercice, si vous pouviez m'indiquer mon erreur.

      a+1   1-a  a-1
Ma=-1     3     2a-3
      a-2   2-a  3a-2

PMa(X)=(x-2)(x-2a)²
je doit vérifié si la matrice est diagonalisable pour a=1,a=2 et a{1,2}

bon pour a=2 la matrice est diagonalisable et pour a=1 elle ne l'est pas.(je ne démontre pas, mon problème n'est pas là)
maintenant je cherche pour a {1,2}
Soit E2a=ker(Ma-2a) et (x,y,z)^3

(-a+1)x+(-a+1)y+(a-1)z=0
-x+(-2a+3)y+(2a-3)z=0
(a-2)x+(-a+2)y+(a-2)z=0

l1=>l1+(-a+1)l2

(-a+1)y+(-2a+3)(-a+1)y+(a-1)z+(2a-3)(-a+1)z=0
<=>(-2a+3+1)(-a+1)y+(2a-3-1)(-a+1)z=0
<=>(-2a+4)(-a+1)y=(-2a+4)(-a+1)z
<=>y=z

(a-2)x+(-a+2)y+(a-2)y=0
=>x=0

x       0
y  = z 1
z       1

donc dim E2a=1m2a(multiplicité de la valeur propre 2a)
=> Ma n'est pas diagonalisable

hors M4 est diagonalisable, absurde !

merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 24-02-09 à 14:16

Bonjour

Je pense qu'en effet elle n'est pas diagonalisable. rg(M_a-2aI)=2 (le det du carré en haut à gauche vaut 2(1-a)(2-a)) donc le noyau est de dimension 1.

(Je t'ai fait confiance pour le polynôme caractéristique). Alors faut croire que M_4 n'est pas diagonalisable... Regarde encore et si tu n'y arrives pas, reviens nous voir!

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Diagonalisation 24-02-09 à 14:24

Bonjour vous deux,

j'ai fait les calculs, je confirme ton polynôme caractéristique (au signe près, mais comme il y a deux définitions...)
Je trouve comme toi dans les cas particuliers a=1 et a=2.

Dans le cas général (a différent de 1 et de 2), je trouve des espaces propres de dimension 1 pour chacune des valeurs propres 2 et 2a, donc la matrice n'est jamais diagonalisable dans ce cas.

Posté par
ceacy
re : Diagonalisation 24-02-09 à 14:43

(M diagonalisable) <=> (son polynôme minimal, mu, est scindé à racines simples)
Déjà, comme le polynôme minimal divise le polynôme caractéristique et a les mêmes racines, on a
mu(X) = (x-2)(x-2a)
ou mu(X) = (x-2)(x-2a)²

En calculant (M-2.Id)(M-2a.Id), pour a <> 2 on n'obtient pas la matrice nulle*. Donc mu(X) = (x-2)(x-2a)². Donc mu n'est pas scindé à racines simples, donc M est non diagonalisable.

Posté par
Stemba
re : Diagonalisation 24-02-09 à 14:59

j'ai le corrigé de mon professeur, d'après lui M4 est diagonalisable et Ma n'est pas diagonalisable pour a{1,2}
avec les autres techniques, polynôme minimal ou le rang je trouve bien ce qu'il faut.

Mais la technique que je fait je trouve pour tous a, Ma non diagonalisable !
donc je comprend pas où  est mon erreur !

si vous pouvez me l'indiquer sa serai cool !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:03

Ben, le corrigé de ton professeur est contradictoire! Il ne peut pas à la fois dire que M_4 est diagonalisable et que pour a\notin{1,2} (donc a=4, convient) M_a n'est pas diagonalisable!

Il n'y aurait pas une embrouille de notations entre a et 2a?

Posté par
Stemba
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:19

oups c'est moi qui dit une connerie c'est M2 qui est diagonalisable pas M4, désolé !
mais ma question et la même car y'a une contradiction, je montre que Ma est non diagonalisable pour tous a hors M2 est diagonalisable
donc où je me suis trompé !?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:31

Non, pour a=2, la dimension de l'espace propre est bien 2.

Citation :
(a-2)x+(-a+2)y+(a-2)y=0
=>x=0


est faux si a=2.

M_2-4I=\(\begin{array}{ccc}-1 & -1 & 1\\ -1 & -1 & 1\\ 0 & 0 & 0\end{array}\)

qui est bien de rang 1.

Posté par
ceacy
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:32

Avec le polynôme minimal, la matrice obtenue en calculant (M-2.Id)(M-2a.Id) est nulle pour a = 2, donc le polynôme minmal est scindé à racines simples, et M est diagonalisable.

Sinon,
(a-2)x+(-a+2)y+(a-2)y=0 => x=0
n'est pas vrai si a = 2 (0.x = 0 n'implique pas x=0)

Posté par
Stemba
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:33

je suis stupide merci !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation 24-02-09 à 15:48

Mais non, mais non... ça arrive...



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !