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Niveau maths spé
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Valeur propre

Posté par
ggso
01-11-09 à 13:15

Bonjour,

L'énoncé de mon exo est le suivant:

---------

Trouver les matrices AMn() diagonalisables et telles que A3+A=2In

---------

Voici la correction proposée, qui me pose problème:

CN:

On suppose que A solution du problème
Alors P=X3+X-2 est un polynôme annulateur de A donc toute valeur propre de A est racine de P

Or dans [X], P=(X-1)(X²+X+2)

Ainsi la seule valeur propre possible de A est 1 et comme A est diagonalisable, on a A=In

CS: A=In convient

---

Ma question est la suivante:

Pourquoi la seule valeur propre possible de A est 1? Certes, AMn() mais elle peut très bien posséder des vp complexes (non réelles) ce qui semble être le cas ici?

Merci de votre aide

Posté par
raymond Correcteur
re : Valeur propre 01-11-09 à 13:20

Bonjour.

Le problème se situe dans IR, donc, on ne tien pas compte des racines complexes.

Il est possible que l'on te demande ensuite : que se passe-t-il dans 3$\textrm\scr{M}_n(\mathbb{C}) ?

Posté par
ggso
re : Valeur propre 01-11-09 à 22:14

Merci beaucoup de votre réponse mais je ne suis pas tout à fait convaincu!

On recherche les matrices appartenant à Mn() diagonalisables, mais elles peuvent tout à fait être diagonalisables sur sans l'être sur (et ce, même si elles appartiennent à Mn())

En prenant l'exemple de cette matrice

 $ \begin{pmatrix}
 \\ 0&1 \\
 \\ -1&0
 \\ \end{pmatrix}

qui est diagonalisable sur sans l'être sur

ce qui doit donner

 $ \begin{pmatrix}
 \\ -i&0 \\
 \\ 0&-i
 \\ \end{pmatrix}

alors elle appartient bien à Mn(), elle est diagonalisable mais ses valeurs propres sont complexes...

Certes cette matrice ne répond pas au problème mais pourquoi éliminer les valeurs propres complexes? Pour moi, ce corrigé aurait été tout à fait correct si l'énoncé avait été le suivant:

Trouver les matrices AMn() diagonalisables sur R et telles que A3+A=2In

Posté par
raymond Correcteur
re : Valeur propre 01-11-09 à 22:19

Quand on travaille sur Mn(IR), la diagonalisation est supposée dans IR, sauf si l'on précise dans C.

Posté par
ggso
re : Valeur propre 01-11-09 à 22:22

Ah très bien, merci beaucoup, bonne soirée!

Posté par
ggso
re : Valeur propre 01-11-09 à 22:28

Et évidemment, la matrice diagonale semblable (de mon exemple) était

 \begin{pmatrix}
 \\ -i&0 \\
 \\ 0&i
 \\ \end{pmatrix}

(ça c'est si jamais quelqu'un repasse par là...)

Posté par
raymond Correcteur
re : Valeur propre 01-11-09 à 22:32

Bonne soirée.



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