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Niveau Maths sup
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exercice sur les matrices nilpotentes

Posté par
carl7
17-05-08 à 11:36

bonjour a tous

je trouve du mal avec l'exercice suivant et un peu d'aide serait la bienvenue:

Soit A et B deux matrices de Mn(C) et a_1,....,a_n,a_(n+1) des nobres complexes tels que

pour tout i dans [|1,n+1|], A+a_i.B est nilpotente.

Montrer que A et B sont toutes les deux nilpotentes.

j'arrive à le montrer si A et B commutent ( en utilisant la caracterisation de A nilpotente ssi tr(A^K)=0 pour tou K dans N*), mais dans le cas general je ne vois pas comment faire.


Merci.

Posté par
rogerd
exercice sur les matrices nilpotentes 17-05-08 à 11:45

Bonjour

As-tu cherché du côté: "0 est la seule valeur propre"?

Posté par
perroquet
re : exercice sur les matrices nilpotentes 17-05-08 à 13:25

Bonjour, carl7

C'est la planche 17a de l'Officiel de la Taupe (je fais beaucoup de pub pour l'Officiel de la Taupe, en ce moment ).

Il existe (n+1) matrices (M_i) telles que:
3$ (A+tB)^n=\sum_{i=0}^n t^i M_i
avec, en particulier  M_0=A^n   et   M_n=B^n

On sait que  (A+tB)^n  s'annule pour n+1 valeurs de t.
On considère les n^2 polynômes   3$ \sum_{i=0}^n t^i (M_i)_{k,l} , k et l étant deux entiers compris entre 1 et n.
Ces n^2 polynômes sont de degré inférieur à n et ont au moins n+1 racines. Ils sont donc tous égaux au polynôme nul.
On en déduit que toutes les matrices M_i sont nulles.

En particulier   A^n=B^n=0

Posté par
carl7
re : exercice sur les matrices nilpotentes 17-05-08 à 20:31

merci. joli demonstration.



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