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encore et toujours ces matrices

Posté par
severinette
15-05-08 à 23:21

Bonsoir , j'ai l'exercice suivant : On considère les 2 matrices A =

6 -3 5
26 -13 19
12 -6 8

B =

11 -6 7
4 -3 5
-12 6 -6

1) Calculer les produits AB et BA , que remarque t'on ?

Le produit est :

-6 3 6
6 -3 3
12 -6 -3

Le produit est commutatif .

2) Montrer que A admet 3 valeurs propres distinctes a<b<c .

J'ai calculé le polynome qui est -x³+x²+56x+276 mais ça ne m'avance guère car dans les cours de 1ere année on étudie pas visiblement les racines des polynomes de degré 3...ya t'il une autre méthode ?

merci .

Posté par
Nightmare
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:35

Re bonsoir

tu t'es trompé dans ton polynôme caractéristique, je trouve X^3-X²-2X.

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:40

oui exact , je viens de vérifier mes calculs , donc pour avoir les racines de ton polynome , facile , je factorise et je trouve 0 , -1 , 2 , jusqu'ici ça roule ?

Posté par
Nightmare
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:41

Oui c'est bon

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:47

passons aux choses sérieuses night , la question est :

Déterminer une matrice P dont les coefficients de la 1ere ligne valent 1 telle que :

P^-1AP =

a 0 0
0 b 0
0 0 c

Alors on sait que A est diagonalisable , que l'autre matrice que j'appelle U est diagonale .

Comment raisonner ici là je comprends RIEN du tout , dois je utiliser des vecteurs propres...? ça sert à quoi finalement cette question j'en vois meme pas le sens

Posté par
otto
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:52

On te demande simplement de trouver une matrice de passage P. Tu as plusieurs possibilités donc tu prends celle dont la première ligne vaut 1.

Les colonnes de P sont simplement les vecteurs propres associées aux valeurs propres a,b,c respectivement.

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:55

concrètement j'ai un système à résoudre ?

Posté par
otto
re : encore et toujours ces matrices 15-05-08 à 23:56

Oui.

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:00

lequel aussi ? les vecteurs propres et valeurs propres je les ai dans cette expression par exemple :

AV - V = 0 , ou V désigne les vecteurs et lambda les valeurs et A la matrice , c'est ça le système ?

Posté par
otto
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:10

Oui c'est ca le systeme, mais il faut que tu résolves un système par valeur propre.

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:13

et ces valeurs propres sont celles que j'ai trouvé au départ , -1 , 0 , 2 ?

Posté par
otto
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:19

Oui bien sur.

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:19

ben oui je suis bête , bon j'essaye de résoudre mes systèmes

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 16-05-08 à 00:23

attends je veux pas m'emmnuyer à résoudre le faux système donc que ça soit clair tt de suite , c'est bien ça le système :

6 -3 5
26 -13 19
12 -6 8

multiplié par :

1
x
y

+

1
x
y

= 0 ?

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 00:12

quelqu'un a t'il une idée ?

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 04:42

ce qui me ferait le système :

x-3y+5z = -6
-12y+19z = -26
-6y+9z = -12

il est incompatible alors qu'est ce qui ne va pas ?

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 14:54

quelqu'un pourrait il m'éclairer svp ?

Posté par
perroquet
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:05

Bonjour, severinette

Le système à résoudre est le suivant:

3$ \begin{pmatrix} 6&-3&5\\ 26&-13&19\\ 12&-6&8\end{pmatrix}\begin{pmatrix}x\\ y\\ z\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}x\\ y \\ z\end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0\\ 0\\ 0\end{pmatrix}

(Pour la recherche du sous-espace propre associé à la valeur propre -1)

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:08

petite erreur perroquet , je rappelle que la 1ere colonne de la matrice P  cherchée est obligatoirement 1,y,z ...

Posté par
perroquet
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:23

Donc, le système à résoudre est le suivant:

\begin{pmatrix}6 &-3 &5\\ 26 & -13 & 19\\ 12 & -6 & 8\end{pmatrix}\begin{pmatrix}1\\ x \\ y\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}1 \\ x\\ y\end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0\\ 0\\0\end{pmatrix}

Ce qui nous donne:

-3x+5y=  -7
-12x+19y=  -26
-6x+9y= -12

On obtient:  x = -1   y = -2

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:26

perroquet je pense sincèrement que tu te trompes , déjà à la 1ere ligne ce n'est pas -7 mais -6 , ensuite là ton système je crois est faux , il n'y a pas besoin de 1 dans le 3eme membre , c'est -x tt simplement , le bon système est :

6 -3 5
26 -13 19
12 -6 8

multiplié par :

1
y
z

+

x
y
z

= 0

Nos derniers vecteurs ne sont pas égaux tu vois ?

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:27

c'est logique vu que la 1ere valeur propre est -1 et qu'on fait -(-1)*(x,y,z) .

Posté par
perroquet
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:35

Relis ton post du 16 mai, à 00h23.
Tu poses exactement le même système que celui que j'ai écrit.

Comme tu me l'as expliqué, tu cherches un vecteur propre dont la première composante vaut 1 (parce que l'énoncé l'impose, il veut que la première ligne de la matrice de passage ne soit composée que de 1). Ce vecteur s'écrit donc:
1
x
y


On peut aussi dire, si tu veux, que ce vecteur s'écrit

x
y
z

avec x=1

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:39

oui perroquet mais je me suis trompée ce soir là , le système logique est bien celui ci c'est évident :

6 -3 5
26 -13 19
12 -6 8

multiplié par :

1
y
z

+

x
y
z

= 0

c'est incontestable qu'en penses tu ? on a bien le (1,y,z) , et le 3eme (x,y,z) , c'est la pure traduction de l'égalité : (AV-v) , avec V = (1,y,z) et v = (x,y,z) , avec valant -1 , qu'en dis tu ?

Posté par
perroquet
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:47

Citation :

c'est la pure traduction de l'égalité : (AV-v) , avec V = (1,y,z) et v = (x,y,z) , avec valant -1  , qu'en dis tu ?


C'est en effet la pure traduction de l'égalité
AV-\lambda v=0

Mais ce qu'on veut comme égalité, c'est:
AV-\lambda V=0

Il faut que  v=V  donc  que  x = 1

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 15:51

autant pour moi , donc je cherche cette matrice et poste le résultat

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 16:21

alors perroquet mes calculs me donnent la matrice suivant :

1 1 1
-1 0 3
-2 0 1

qu'en dis tu ?

Posté par
perroquet
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 17:11

La première et la troisième colonne sont exactes. Par contre, la deuxième colonne est fausse.

On doit résoudre le système (valeur propre 0):

3$ \begin{pmatrix}6&-3&5\\ 26&-13&19\\ 12&-6&8\end{pmatrix}\begin{pmatrix}1 \\ y\\ z\end{pmatrix}=\begin{pmatrix} 0\\ 0 \\ 0\end{pmatrix}

Donc:

-3y+5z = -6
-13y+19z = -26
-6y+8z  =  -12

On obtient  y = 2     z = 0

La deuxième colonne de la matrice  est donc

1
2
0

Posté par
severinette
re : encore et toujours ces matrices 17-05-08 à 17:12

ok perroquet , merci bien pour toute ton aide



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