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Niveau maths spé
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polynôme annulateur

Posté par
Xphile
24-05-09 à 16:26

bonjour
j'ai un exercice qui est le suivant :
soit A \in Mn() telle que A4+A3+2A2+A+In=0 ; je dois montrer que n est pair et que Tr(A)\in
on voit aisément que A est inversible, donc que le rang de A est n. Ensuite j'ai un peu du mal à démarrer et j'aimerais avoir un petit indice, sans me donner la solution, ça ne me serait pas très utile..
merci

Posté par
Rodrigo
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 16:35

Bonjour,
Tu peux deja factoriser ton polynome, cherche une racine sus la forme x+1/x.

Posté par
Camélia Correcteur
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 16:36

Encore bonjour.

Voici une indication:

X^4+X^3+2X^2+X+1=(X^2+1)^2+X(X^2+1)=(X^2+1)(X^2+X+1)

Cryptique, non?

Posté par
Rodrigo
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 16:39

Oublie ce que j'ai dit (ou pas) l'idée de camélia (bonjour) est plus rapide.

Posté par
Camélia Correcteur
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 16:43

Salut Rodrigo c'est quand même la même idée!

Posté par
Rodrigo
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 16:51

Oui...j'ai donné une idée...tu a donné un produit fini...dans ce monde y a pas photo! (non mais c'est juste que je trouve que ta factorisation est plus astucieuse que de chercher les racines.)

Posté par
gui_tou
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 18:47

Bonjour à tous

J'ai le même exo qu'Xphile ^^

Grâce à la factorisation de Camélia, on voit qu'A n'a aucune valeur propre réelle. Donc elles sont toutes complexes : complexes conjuguées deux à deux donc forcément n est pair.
Right ?

Ensuite j'ai trigonalisé A dans Mn(C), et j'ai calculé tr(A), tr(A²) etc explicitement à partir des valeurs propres complexes. Du coup je me retrouve avec une équation du 4è degré avec deux inconnues ... je me suis égaré
Je vais essayer de m'en sortir avec la factorisation de Camélia !

Posté par
gui_tou
re : polynôme annulateur 24-05-09 à 18:57

Enfin "complexes conjuguées deux à deux" est mal dit ; plutôt : on compte n/2 paires de val-p complexes conjuguées, donc n/2 est entier donc n est pair.

Oui ba oui, avec la factorisation de Camélia, ça devient facile pour tr(A)€Z

Posté par
Camélia Correcteur
re : polynôme annulateur 25-05-09 à 14:18

Rebonjour.

Il faut dire que parmi les racines d'un polynôme annulateur il y a forcément TOUTES les valeurs propres de A. Ici, les valeurs propres de A sont donc parmi i,-i, j, j^2. Comme la matrice est réelle, si a elle une valeur propre elle a aussi sa conjuguée avec le même ordre de multiplicité. Ceci entraine déjà que n est pair. Enfin, la trace étant la somme des valeurs propres avec leurs ordres de multiplicité, comme i+\overline i=0 et j+\overline j=-1, la trace est bien un entier!

J'ai bien aimé cet exo...

Posté par
apaugam
re : polynôme annulateur 25-05-09 à 15:36

je le trouve aussi tres joli !
bien que je le découvre une fois la bataille finie.

Posté par
Camélia Correcteur
re : polynôme annulateur 25-05-09 à 15:39

Ca veut surtout dire que ce n'est pas fréquent de tomber sur un exo que je ne connaissais pas...

Posté par
Xphile
re : polynôme annulateur 25-05-09 à 15:43

re bonjour
c'est effectivement de cette manière que j'avais continué l'exercice, merci de l'indication Camelia, sans elle je patogeais pour trouver la trace surtout..



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