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Etude topologique des matrices nilpotentes

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
06-02-09 à 19:18

Salut

J'aimerai bien savoir si l'ensemble des matrices nilpotentes est ouvert ou fermé ou rien (pourquoi pas un compact? ^^)

Je sais pas si la réponse est triviale et que je suis allé cherché sur la mauvaise voie ... Mais j'ai juste réussi à montrer que l'ensemble des matrices nilpotentes d'indice de nilpotence k fixé est fermé (ce qui est très clair)

Merci pour toute précision

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:30

Bonjour,
Fermé tres certainement, ouvert du coup non, compact non plus, car non borné...

Posté par
infophile
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:34

Salut momo

En utilisant la caractérisation séquentielle des fermés ça a l'air de marcher.

Soit (M_p) une suite de matrices nilpotentes convergent vers M

A partir d'un certain rang les M_p sont nulles donc M aussi par passage à la limite, donc est nilpotente.

Cet ensemble est donc fermé.

Sauf erreur.

Posté par
Nightmare
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:37

Et son intérieur? Sa connexité (par arcs, simple ...) ? Est-il dense dans Mn(K)? Dans GLn(K) ? Etc...

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:37

C'est plus simple de remarquer que l'ensemble des matrices nilpotentes est l'ensembled es matrice verifiat M^n=0

Posté par
infophile
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:39

Ah oui image réciproque du singleton {0} par l'application puissance qui est continue.

Bonsoir tout le monde

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:41

Il est d'interieur vide, connexe par arcs, clairement non dense car fermé, quant a son intersection avec gl(n) elle est vide...
Il n'est pas simplement connexe  cause de la densité de Gln

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:49

Salut rodrigo, kéké

Oups ! c'est trop clair Désolé pour cette question !

Sinon, j'ai ces quelques résultats:

1. Le groupe linéaire est ouvert.
2. Le groupe spécial linéaire est fermé
3. L'ensemble des matrices nilpotentes est fermé.
4. L'ensemble des matrices de projection est fermé.
5. Le groupe orthogonal est compact
6. L'ensemble des matrices symétrique est fermé.

Avez vous d'autres quelques infos de topo matricielle?

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:51

Oups ce que je suis en retard !!!!

Je lis ...

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 19:55

Citation :
C'est plus simple de remarquer que l'ensemble des matrices nilpotentes est l'ensembled es matrice verifiat M^n=0


Citation :
Ah oui image réciproque du singleton {0} par l'application puissance qui est continue.


Bah oui c'est ce que j'ai dans mon premier message:

Citation :
Mais j'ai juste réussi à montrer que l'ensemble des matrices nilpotentes d'indice de nilpotence k fixé est fermé (ce qui est très clair)


Mais là on a juste montré que les matrices nilpotentes d'un indice inférieur ou égal à un indices fixés est fermé

Citation :

Il est d'interieur vide, connexe par arcs, clairement non dense car fermé, quant a son intersection avec gl(n) elle est vide...
Il n'est pas simplement connexe  cause de la densité de Gln


Tous ces infos m'intéressent ... concernant n'importe quel ensemble matriciel ... J'essaie de démontrer ^^

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 20:04

Ben tes matrices nilpotentes sont forcement nilpotentes d'indice au plus n fixe...

Tu peux montrer que GL(n,R) est non connexe, qu'il a deux composantes connexe, de meme O(n,R) est on connexe il a deux composantes connexes, SO(n,R) n'est pas simplement connexe. SU(n) et SL(n,C) sont simplement connexe et connexes.
O(2,1) a 4 composantes connexes, de meme pour O(n,1) me semble-t-il...je ne sais pas si ses composantes connexes sont 1-connexe

Bref y a du boulot. Quant au maytrices nilpotentes, tout ce que j'ai dit est trivial (ou presque).

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 20:08

Ben tes matrices nilpotentes sont forcement nilpotentes d'indice au plus n fixe...

Oui mais ce n est fixé au début non? L'ensemble des matrices nilpotentes est l'union de ces ensembles fermés (qui de plus est infinie, donc on ne peut conjecturer de cette manière) non?

Merci pour les autres propriétés, j'ai trouvé pour ma part:

- L'ensemble N des matrices nilpotentes est un cône
- exp réalise un homéomorphisme entre les nilpotents et les unipotents.
- exp réalise un isomorphisme entre S_n(R) et S_n^{++}(R)

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 20:12

Ben non, n est la taille des matrices (par le théorème de Cayley Hamilton par exemple.)

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 20:19

Ah si ca se voit comme ca je suis d'accord !

Si tu te rappelles d'autres, n'hésite surtout pas à poster

Merci beaucoup !!

Posté par
Rodrigo
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 06-02-09 à 20:23

Ben je connais effectivement pas mal de choses dans ce domaine, mais en tout cas tres certainement moins que ce que tu pourras trouver dans un bouquin sur les groupes de Lie.

Par exemple tu as plein d'isomorphismes du style SO(2)=U(1)=S1=P1(R)

Posté par
lolo217
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 07-02-09 à 12:02

Bjour,

et la dimension maximale d'un sous-espace vectoriel contenu dans les matrices nilpotentes c'est quoi ?

Posté par
jeanseb
re : Etude topologique des matrices nilpotentes 07-02-09 à 14:23

Bonjour

Gln(C) est connexe (par arcs): connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité



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