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Niveau Licence Maths 1e ann
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Valeurs propres simples

Posté par
octintin
19-06-09 à 19:56

Bonsoir,

ma question est peut etre trop vague mais je la pose ?
De facon générale, pour montrer qu'une valeur propre d'une matrice est simple, quelle stratégie est à disposition ?
Par exemple, montrer que la dimension du sous ev propre associé est 1. D'autres stratégies ?

Merci,
Olivier

Posté par
gui_tou
re : Valeurs propres simples 19-06-09 à 20:26

Salut,

Si tu as une valeur propre, et que la dimension du sous espace propre associé est de dimension 1 .. alors tu ne peux pas conclure ! En effet, on peut très bien avoir une val-p double dont le s-ep est de dimension 1.

Un moyen efficace est de calculer le polynôme caractéristique.

Posté par
octintin
re : Valeurs propres simples 20-06-09 à 08:06

ah, je croyais que la dimension du ss ev propre était l'ordre de la valeur propre. J'ai faux donc ?
Sinon sans polynome caractéristique, d'autres stratégies ?

Posté par
gui_tou
re : Valeurs propres simples 20-06-09 à 12:20

Citation :
ah, je croyais que la dimension du ss ev propre était l'ordre de la valeur propre. J'ai faux donc ?


Seulement si l'endomorphisme est diagonalisable

Sans le poly caractéristique ? Non je ne pense pas, puisqu'on détermine justement la multiplicité à partir de ce polynôme.

En revanche, si t'as une val-p simple, alors le sep est forcément de dimension 1 (en dim finie)

Posté par
Camélia Correcteur
re : Valeurs propres simples 20-06-09 à 14:39

Bonjour

Voici une banalité, mais qui rend souvent service: si une matrice nn a n valeurs propres distinctes, alors elles sont simples!

Posté par
octintin
re : Valeurs propres simples 20-06-09 à 20:31

Merci pour ces infos.
J'avais en effet mal raisonné sur l'ordre.

Olivier

Posté par
iMouf
astuce 21-06-09 à 01:29

Sinon dans le cas de matrices 2*2 ou 3*3, la somme des valeurs propres vaut la trace de la matrice et leur produit vaut le déterminant de la matrice!

Posté par
apaugam
re : Valeurs propres simples 21-06-09 à 04:44

Citation :
Sinon dans le cas de matrices 2*2 ou 3*3, la somme des valeurs propres vaut la trace de la matrice et leur produit vaut le déterminant de la matrice!


c'est vrai aussi pour une matrice nxn
Un autre résultat peut être utile
si \lambda est valeur propre de multiplicité k on a des inclusions strictes de noyaux
Ker(A-\lambda I) strictement inclu dans
Ker(A-\lambda I)^2strictement inclu dans......
Ker(A-\lambda I)^l
où l <=k est la multiplicité de \lambda comme racine du polynôme minimal

ensuite les noyaux suivants sont égaux et leur dimension est k, la multiplicité de  \lambda comme valeur propre, celle du sous espace caractéristique Ker(A-\lambda I)^k
dim(Ker(A-\lambda I)^l)=dim(Ker(A-\lambda I)^k)=k
exemple
\left(\begin{array}{ccccc}
 \\ 2&1&0&0&0\\
 \\ 0&2&1&0&0\\
 \\ 0&0&2&0&0\\
 \\ 0&0&0&2&1\\
 \\ 0&0&0&0&2
 \\ \end{array}\right)
Ker(A-2 I) strictement inclu dans
Ker(A-2 I)^2strictement inclu dans
Ker(A-2 I)^3 qui est de dimension 5 égale à Ker(A-2 I)^5 sous espace caractéristique qui est ici l'espace entier.



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