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Niveau Licence Maths 1e ann
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Valeurs et sous-espaces propres

Posté par
Luna_
26-07-11 à 17:40

Bonjour,

Je bloque sur une question :

Trouver, sans calcul, les valeurs et sous-espaces propres de la matrice

       J =    1  0  1
               0  3  0
               1  0  1

Alors, sans plus ou moins de calcul, j'arrive à trouver les valeurs propres, en effectuant des combinaisons linéaires du déterminant de J - I. J'obtiens Sp(J) = {0 ; 2 ; 3 }.

Mais ensuite, pour les sous-espaces propres, je ne vois pas comment les trouver sans calcul ! Avec calcul, je trouve :
JX = 0   E0 = Vect (1, 0, -1)
JX = 2X   E2 = Vect (1, 0, 1)
JX = 3X   E3 = Vect ((1, 0, 2);(0, 1, 0)).

Pourriez-vous m'aider ? Merci.

Posté par
Luna_
re : Valeurs et sous-espaces propres 26-07-11 à 17:51

E3 = Vect (0, 1, 0) pardon !

Posté par
Narhm
re : Valeurs et sous-espaces propres 26-07-11 à 18:03

Bonjour Luna_,

Il s'agit bien sur de ne faire aucun calcul compliqué mais de "voir" ce qui se passe simplement en observant bien ta matrice.

Par exemple, tu vois facilement que J\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix} te renvoie evidement la deuxieme colonne de J qui vaut 3\begin{pmatrix}0\\1\\0\end{pmatrix}.
Donc 3 est une valeur propre.

De même, tu observes que J\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix} n'est autre que 2\begin{pmatrix}1\\0\\1\end{pmatrix} puisque c'est la somme des colonnes C1 et C3=C1.
Donc 2 est valeur propre.

Comme les colonnes C1 et C3 sont les mêmes, la matrice J n'est pas inversible et 0 est la dernière valeur propre.

En passant, on a donc trouvé une base de E2 et E3. Je te laisse trouvé, sans calcul encore, une base de E0.

Posté par
brank
re : Valeurs et sous-espaces propres 26-07-11 à 18:12

Une base de E0 est une base de Ker(J)!


  

Posté par
Luna_
re : Valeurs et sous-espaces propres 26-07-11 à 19:36

Ah oui je n'avais pensé à ça, merci beaucoup pour cette nouvelle méthode



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