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Niveau Licence Maths 1e ann
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Matrices nilpotentes

Posté par
tazia
16-05-09 à 16:03

Bonjour!

Soit p > 0 un nombre premier. Montrer qu'il existe exactement p² matrices nilpotentes avec A Mat(2,IFp).
(on a le droit d'admettre que dans IFp^{x} pour p2 exactement la moitié des éléments sont des carrés)
J'ai vérifié le cas pour IF3 et effectivement je tombe sur 9(=3²) matrices nilpotentes. Avec le polynome caractéristique A=T²-Tr(A)+det(A)=T²-T(a+d)+ad-bc avec :

A=
a b
c d

J'espère que vous pouvez m'aider à le démontrer car un exemple ne suffit pas. Merci d'avance!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Matrices nilpotentes 16-05-09 à 16:25

Bonjour tazia

En regardant le polynôme caractéristique tu vois que T^2=0 si et seulement si Tr(T)=Det(T)=0.

Donc T=\(\begin{array}{rr} a & b \\ c & -a\end{array}\) avec bc=a^2. Si a=0, b ou c doit être nul, ce qui fait 2p-1 possibilités. Supposons a\neq 0. Alors b et c sont non nuls, et pour tout b non nul, on a c=a^2b^{-1}. Il y a (p-1)/2 valeurs possibles pour a^2, obtenues chacune deux fois en mettant a ou -a en haut. On peut donner à b n'importe quelle valeur non nulle: (p-1) possibilités. Donc au total (p-1)^2+2p-1

Posté par
tazia
re : Matrices nilpotentes 16-05-09 à 16:35

n'aurait-on pas plutôt: -a²=bc car on a det(T)=-a²-bc=0 ?(peut etre ca cange pas grand chose?)
Merci pour ton aide en tout cas

Posté par
Camélia Correcteur
re : Matrices nilpotentes 16-05-09 à 16:39

Tu as raison; ça ne change rien, il faut voir que b et a^2 déterminent c!

Posté par
tazia
re : Matrices nilpotentes 16-05-09 à 16:45

ok d'accord merci beaucoup, je vais essayer de bien revoir tout ca..



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