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petit soucis diagonalisation

Posté par
robby3
16-02-09 à 16:24

Bonjour tout le monde,
ça fait un bail que j'ai pas diagonalisé une matrice et je bute sur un truc tout bete:

je dois résoudre le systeme:

x'=-4x+y+z
y'=x-y-2z
z'=-2x+y-z

la matrice du systeme est

-4  1  1
1 -1 -2
-2  1 -1

je trouve -(X+2)^3 comme polynome caractéristique
(j'ai bien vérifier avant que A était diagonalisable!)

je cherche donc Ker(A+2Id):

je tombe sur 2 équations:
-2x+y+z=0
x+y-2z=0

et donc x=y=z.

ou est mon erreur?:?
(merci d'avance!)

Posté par
lolo217
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 16:28

Bonjour,

Il y a forcément une faute : si ton polynôme caractéristique ne s'annule qu'en -2  et que la matrice est diagonalisable alors elle vaut
-2 I ...calculs à revoir.

Posté par
Camélia Correcteur
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 16:29

Bonjour robby

La seule matrice diagonalisable dont le polynôme caractéristique est -(x+2)^3 est -2I. Donc l'erreur vient de plus loin... Je pense qu'elle est juste triangulable, mais je n'ai pas fait les calculs...

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 17:12

Bonjour ;

Il y a erreur dans le calcul du polynôme caractéristique.

4$ \blue \fbox{\chi_M(x)=x(x+4)(x+2)}

0 est valeur propre donc la matrice n'est pas diagonalisable.

En revanche elle est triangulable puisque \chi_M est scindé.

Posté par
gui_tou
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 17:22

Bonjour à tous

Euh Kévin c'est quoi cette règle ?

Je pense que tu voulais dire inversible ? ..

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 17:24

J'ai dis une ânerie sur la valeur propre, il faut regarder les sous-espaces propres.

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 16-02-09 à 17:24

Ah ben grillé

Posté par
robby3
re : petit soucis diagonalisation 17-02-09 à 17:20

Bonsoir tout le monde,
elle n'est effectivement pas diagonalisable mais mon polynome  caractéristique est correct, contrairement à celui donné par Infophile

en fait,je n'avais ni besoin de la diagonaliser,ni de la triangulariser, il fallait simplement que je calcul son exponentielle!
j'avais simplement fait une erreur d'interprétation.

Merci à tous!

Posté par
gui_tou
re : petit soucis diagonalisation 17-02-09 à 17:22

Ouais mais souvent pour calculer l'exponentielle on la diagonalise nan ?

Posté par
robby3
re : petit soucis diagonalisation 17-02-09 à 17:23

et bien c'est ce que je pensais avant de faire cet exo!
mais en fait, on a fait ça sous forme de série...

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 17-02-09 à 20:32

Effectivement fausse manip avec Maple, je trouve comme toi à la main

T'as fait comment sous forme de série ?

Posté par
robby3
re : petit soucis diagonalisation 17-02-09 à 20:58

5$ exp{tA}=exp{t(A+2I)-2tI}=exp{-2tI}exp{t(A+2I)}

et 5$ exp{t(A+2I)}=I+t(A+2I)+t^2\frac{1}{2}(A+2I)^2
 \\
suffit ensuite de calculer les matrices...de faire des produits...et on trouve un truc bon!

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 18-02-09 à 11:31

Pourquoi cette dernière égalité ?

La matrice 3$ A+2I_3 n'est pas nilpotente d'ordre 3 je me trompe ?

Posté par
robby3
re : petit soucis diagonalisation 18-02-09 à 12:37

et bien si puisque le polynome caractéristique est -(X+2)^3

Posté par
infophile
re : petit soucis diagonalisation 18-02-09 à 12:51

Punaise décidément.. j'ai oublié le coefficient 2 devant le I



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