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Niveau Maths sup
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Matrices antisymétriques

Posté par
marcellus
18-01-09 à 15:27

Bonjour tout le monde !

Quelqu'un pourrait-il m'aider pour une petite question ?

Je vous la soumets, j'espère qu'elle vous inspirera :

Soit S_n(K) (respectivement A_n(K)) l'ensemble des matrices symétriques (respectivement antisymétriques) de M_n(K).

Montrer que S_n(K) et A_n(K) sont deux sous-espaces vectoriels supplémentaires de M_n(K).

Merci de votre aide

Bon dimanche !

PS : j'aimerais une démonstration qui n'utilise pas la juxtaposition des bases, merci.

Posté par
gui_tou
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 15:31

Hello

Ecris toute matrice de M_n(K) comme somme d'une matrice symétrique et d'une antisymétrique.

Ca doit te faire penser aux fonction paires et impaires ... inspire toi de exp, ch et sh ...

Bon courage.

Posté par
marcellus
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 15:39

Bonjour Gui_tou,

En fait, sur des exemples simples, j'arrive pas exemple à trouver les deux matrices de A(K) et S(K) dont la somme est une matrice quelconque donnée. Mais montrer cela avec des inconnues, et pour des matrices de M_n(K), j'avoue avoir du mal à formaliser l'écriture de la démonstration... En gros je sens le résultat mais je ne sais pas comment écrire la démonstration.

Quand tu dis d'écrire tout matrice de M_n(K) comme somme d'une matrice de A_n(K) et d'une matrice de S_n(K), je dois écrire une matrice avec n lignes et n colonnes et remplir quelques emplacements aux extrémités ?... Bref, je bloque.

Posté par
gui_tou
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 15:46

Les deux matrices s'exprimeront en fonction de la matrice du début

On va le démontrer rigoureusement, par analyse-synthèse.

Soit 3$M\in\mathcal{M}_n(K). Montrons qu'il existe un unique couple 3$(S,A)\in \mathcal{S}_n(K)\times\mathcal{A}_n(K) tel que 3$\fbox{M=S+A

Première étape : Analyse

On suppose que 3$A et 3$S existent.

Donc 3$M=A+S

Là, regarde ce que vaut 3$^tM, sans oublier que 3$^t(M_1+M_2)\ =\ ^tM_1+^tM_2

Tu as donc un pti système très simple : déduis-en l'expression de A et S en fonction de M

Deuxième : Analyse

Vérifie que A est antisymétrique, que S est symétrique, et que S+A = M.

Et là on a gagné !

Posté par
marcellus
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 15:55

D'accord parfait, ça marche très bien comme ça :p

Merci beaucoup de ton aide gui_tou

Posté par
gui_tou
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 16:07

Tu trouves bien 3$S=\fr12(M\ +\ ^tM)\\A=\fr12(M\ -\ ^tM) ?

Comme je le disais, on retrouve la même chose chez les fonctions : toute fonction continue (je ne sais pas exactement les hypthèses mais bon on s'en fiche, c'est pour l'analogie) s'écrit comme la somme d'une fonction paire et d'une impaire.

Le cosinus hyperbolique est la composante paire de l'exponentielle ; le sinus hyperbolique la partie impaire ! C'est beau !

Avec plaisir, bon aprèm

Posté par
marcellus
re : Matrices antisymétriques 18-01-09 à 16:09

Oui c'est cela que j'ai trouvé

D'accord pour le lien avec les fonctions :p

Bon après midi à toi aussi !



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