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Niveau Maths sup
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Diagonalisation

Posté par
Yusufa
29-06-09 à 00:05

Salut, mon problème est le suivant, j'aimerais savoir le secret de la diagonalisation, tout ce que je sais c'est les deux propriétés, mais en faisant le calcul sur le determinant, quand j'effectue les calculs sur les lignes et les colones sa n'aboutit pas à la recherche des valeurs propres.

Posté par
antho07
re : Diagonalisation 29-06-09 à 02:10

Bonsoir ,

que veux-tu savoir exactement?, quels sont les deux propriétés dont tu parles?

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 29-06-09 à 12:31

Il s'agit de:
-Si les valeurs propres sont dans le corps de base.
-Le polynçome caractéristique scindé.
C'est que quand je commence à déterminer les valeurs propres, mes calculs n'aboutissent pas.
En posant P(x)=det(A-In) souvent même je trouve pas de valeurs propres, il y a un de mes collegues qui me dit que

Citation :
Quand on effectue des calculs sur le determinant, si on developpe par rapport aux lignes on ne prend plus, dans le mêm calcul le dévéloppement par rapport aux colonnes.

Posté par
jito
re : Diagonalisation 29-06-09 à 12:43

Je ne sais pas si c'est une erreur d'écriture ou pas... mais le polynome caractéristique est défini par
P(x)=det(A-xIn)

et si on se trompe pas dans le calcul ça marche dans 100% des cas...
Si tu ne trouves pas de valeurs propres c'est que ta matrice n'est pas diagonalisable...

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 29-06-09 à 12:51

Bien c'est une erreur de frappe. Mais c'ets que on a même fait un exemple en classe, le prof nous a donné le polynôme directement, quand j'ai repris les calculs j'ai pas trouvé, si vous voulez je peux même vous donner cet exemple.

Posté par
jito
re : Diagonalisation 29-06-09 à 12:57

Je veux bien voir^^

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:07

OK? le voici:
Soit A=   -2  -1  2
          -15 -6  11
          -14 -6  11

Calculer PA(x) , A est-elle diagonalisable?
Je suis nul en Latex.

Posté par
jito
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:30

Je te rassure moi aussi^^

P(x)=det(A-xI3)=-x3+3x2-3x+1=-(x-1)3

Donc 1 est valeur propre triple

A-I3=
-3 -1 2
-15-7 11
-14 -6 10

(A-I3)X=0 <=> x=y=z/2

Ker(A-I3)=vect(1,1,2)

dim(Ker(A-I3))=1

Donc A n'est pas diagonalisable

(on aurait pu remarqué aussi que rg(A-I3)0)

Posté par
jito
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:33

Provient du corolaire:
M est diagonalisable dans Mn(K) ssi le polynome caractéristique de M est scindé dans K[X] et pour toute valeur propre x de M, l'ordre de multiplicité de x est la dimension du sous espace propre associé à x.

Posté par
gui_tou
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:35

Hello à tous ! Et re jito ^^

On peut aller un chouïa plus vite pour conclure ^^

1 est valeur propre triple.

Si A était diagonalisable, elle serait semblable à la matrice avec que des 1 sur la diagonale .. l'identité quoi, et on pourrait écrire 3$A=PI_3P^{-1}=I_3. Or visiblement A n'est pas la matrice unité, donc l'hypothèse "A diago" est fausse!

Posté par
jito
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:38

J'avoue ne pas y avoir pensé tout de suite! Bien joué.
T'es sur que t'es en 3/2 toi ? lol

Posté par
gui_tou
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:42

Oui oui je croise les doigts pour pas faire 5/2

En fait j'ai vu l'astuce en cours donc c'est tout de suite plus facile, j'ai pas grand mérite.

Dès que t'as une seule valeur propre de multiplicité = la dimension de l'espace, tu peux dire ce que j'ai dit, et ça marche très bien.

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 29-06-09 à 13:49

je comprend mais comment tu as trouvé le polynôme caractéristique?
C'est là mon problème.

Posté par
antho07
re : Diagonalisation 29-06-09 à 14:10

Tu sais calculer un déterminant??

Le polynome caracteristique d'une matrice carrée A est

 P(X)= Det(A-X I)   (ou I est la matrice identité de la bonne dimension)

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 29-06-09 à 23:32

oui, mais j'ai souvent des nuances, sur les calculs , si je pouvais avoir de site ou de cours sur cette partie me fera plaisir.Merci

Posté par
apaugam
re : Diagonalisation 30-06-09 à 01:10

pour calculer det(A-xI) on essaye de faire apparaitre des facteurs en effectuant des opérations élémentaires sur les lignes ou les colonnes
si l'on obtient toute une colonne avec x-3 par ex en facteur dans tous les coeffs on peut le mettre en facteur ds le déterminant
ainsi on dispose ensuite d'une colonne sans x plus commode pour effectuer des opérations élémentaires
on s'inspire de Gauss pour essayer de simplifier les calculs et échelonner le déterminant
comme adresse pour des exos pratiques regarde WiMS
il y a des exos pour s'entrainer sur le calcul de déterminant mais je n'en n'ai malheureusement pas vu sur le calcul du polynôme caractéristique

Posté par
Yusufa
re : Diagonalisation 04-07-09 à 12:34

Merci à tous de m'avoir apporté votre aide.



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