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Niveau Maths sup
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matrices

Posté par
pillow
20-03-10 à 14:56

Bonjour,
J'ai la un exercice a faire et je ne vois pas du tout comment commencer, alors un petit coup de pouce serait le bienvenue le voici:
Soit A Mn(k)
montrer que l'ensemble noté C(A) des matrices M Mn(k) qui commutent avec A c'est à dire qui vérifient AM=MA est un sous espace vectoriel de Mn(k)

Il faudrait donc montrer que l'élément nul appartient a cette matrice et que la matrice est stable par combinaison linéaire, mais je ne vois pas comment utiliser le fait que AM=MA...
Merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 15:07

Bonjour

D'abord c'est clair que 0A=A0=0, donc 0 est dans C(A). Ensuite ceci

Citation :
la matrice est stable par combinaison linéaire


ne veut strictement rien dire!

Il faut montrer que l'ensemble C(A) est stable par combinaison linéaire. Alors prends M_1 et M_2 dans C(A), \alpha_1 et \alpha_2 dans k et montre que \alpha_1M_1+\alpha_2M_2\in C(A)

Posté par
Olivski
re : matrices 20-03-10 à 15:10

bon...ben précédé par camélia......j'aurais dis la même chose

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 15:11

Salut Olivski

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 15:15

Mais par quoi je sois remplacer mes matrices M1 et M2?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 15:20

Par rien, il faut travailler avec!

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 15:31

J'aurais alors 1 M1+ 2 M2 = ( X,Y)
et X+Y=1 M1+ 2 M2=0 car M1 C(A) et M2 C(A) ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 15:34

Tu dois vérifier que si M_1 et M_2 commutent avec A, alors \alpha_1M_1+\alpha_2M_2 commute avec A. A nouveau ce que tu as écrit n'a aucun sens! Qu'est-ce que c'est ces X et Y?

Posté par
Olivski
re : matrices 20-03-10 à 15:40

Bonjour Camélia
Pillow,ce que te propose Camélia est une façon de montrer que ton ensemble est un sous-espace vectoriel. Pour ma part, je ne connais que deux façon de montrer celà...la première en utilisant la définition d'un sous espace vectoriel où il y'a plein de chose à démontrer (c'est compliqué...et d'ailleurs je ne l'ai jamais utilisé), et la deuxieme façon est celle que te propose Camélia et celle que l'on utilise toujours en général (Cf cours?):

Le sous-ensemble F est un K-sous-espace vectoriel de E si et seulement si :

    1/ F inclue dans E
    2/ F non vide  ;
    3/ pour tous k_1 et k_2 dans K , et pour tout u et v dans F ,on a : k_1u + k_2v dans F .


dans ton exercice M_1 c'est u et M_2 c'est v et k_1 et k_2 c'est \alpha_1 et \alpha_2

En espérant que celà t'aidera à y voir un peu plus clair.

Bonne journée,

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 15:59

je vois ce que je veux dire camélia mais je n'arrive pas à l'appliquer ici
Dans les ev on faisait: u+v=(x,y,z)+(x',y', z') =(x+x';y+y';z+z')= (X,Y,Z)
et on calculait ensuite X+ Y+z on obtenait  (x, y,z)+(x',y',z') et on montrait ainsi que l'ev était stable par combinaisons linéaire enfin il me semble..

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:04

Si AM1=M1A
alors 1 AM1=1M1A
de même avec M2
Est ce que je peux en déduidre que 1AM1+2 AM2=1 M1A+2 M2A est donc que C(A) est stable par combinaison linéaire?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 16:04

Tu sais que M_1A=AM_1 et que M_2A=AM_2. Que vaut

(\alpha_1M_1+\alpha_2M_2)A?

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:12

Si AM1=M1A
alors 1 AM1=1M1A
de même avec M2
Est ce que je peux en déduidre que 1AM1+2 AM2=1 M1A+2 M2A est donc que C(A) est stable par combinaison linéaire?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 16:21

Oui, bien sur! Sauf que tu as probablement des fautes de frappe!

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:33

oui les ne sont pas passé... Merci bcp, j'ai vraiment du mal avec les ev, ca me parait très abstrait..
Il est ensuite dit qu'on appelle le SEV C(A) le commutant de A.
Que vaut le commutant de C(I2)?
I2M=MI2 mais que puis- je en déduire?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 16:38

Que C(I_2)=M_2(k) puisque n'importe quelle matrice commute avec I_2

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:51

On pose ensuite A=(0 1) Je dois chercher C(A)
                   1 0

Je dois donc chercher le M qui vérifie la relation AM=MA c'est bien ça?

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:53

dsl A= 01
          01

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 16:54

tjrs pas dsl je n'ai pas le programme adéquat pour écrire les matrices,
A=0 1
     1 0

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices 20-03-10 à 16:57

Oui, tu écris M=\(\begin{array}{cc}a & b \\ c & d \end{array}\) et tu écris MA=AM.

Posté par
pillow
re : matrices 20-03-10 à 17:00

ok c bon mtn je devrais pouvoir me débrouiller.. En tout les cas merci pour cette précieuse aide



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