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Niveau maths spé
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compact

Posté par
solidad01
08-11-19 à 13:13

Bonjour tout le monde , s'il vous plaît j'ai un petit paradoxe dans ma tête concernant l'exercice suivant : E=Mn(R) et pour x=(x1,...,xn) et y=(y1,..yn) de R^n on écrit x\leq y si pour tout i de [l1,nl] : x_{i}\leq y_{i}. Soit A appartient à E à coefficient strictement positifs , On note S=\left\{\lambda \in R, \existsx \in R^n-\left\{0 \right\},0\leq x et \lambda x\leq Ax \right\}
1) Montrer que si lamda appartient à sp(A) , alors sa valeur absolue l'est aussi ,
2) Montrer que S est majorée et expliciter un majorant
3) Montrer que S est une partie compact de R

C'est la 3ème question qui me gêne , car j'ai remarqué si a appartient à S alors pour tout b inférieur à a alors b appartient à  S du coup S n'est pas minorée , donc pas bornée , et comment elle peut être compact ?

Posté par
luzak
re : compact 08-11-19 à 14:53

Bonjour !
Il manque un bout dans ta définition de S et la première question disant "l'est aussi" cela veut dire quoi ? que \|\lambda| est valeur propre ?
N'y aurait-il pas une condition du genre \lambda\in S ?

Car ta question 1. me semble bizarre ! Pour n=2 il suffit de choisir A=\begin{pmatrix} 1 &4 \\ 1 &2 \end{pmatrix} pour avoir deux valeurs propres non nulles ayant un produit négatif.

Posté par
solidad01
re : compact 08-11-19 à 15:11

l'est aussi ça veut dire la valeur absolue de lamda appartient à S aussi , sinon pour la définition de S je l'ai copiée telle qu'elle est dans mon énoncé

Posté par
Zrun
re : compact 08-11-19 à 16:28

Pour la 3, montre que S est fermée

Posté par
solidad01
re : compact 08-11-19 à 16:29

oui mais concernant ce que j'ai dit ? S n'est pas minorée , donc pas bornée , elle ne peut pas être un compact non ?

Posté par
verdurin
re : compact 08-11-19 à 16:43

Bonsoir,
en effet, avec la définition donnée, S=\left\{\lambda \in R, \exists x \in R^n\setminus\left\{0 \right\},0\leq x\text{ et }\lambda x\leq Ax \right\}
n'est pas compact pour la topologie usuelle.

Posté par
solidad01
re : compact 08-11-19 à 16:46

donc il y'a une erreur d'énoncé , dommage

Posté par
luzak
re : compact 08-11-19 à 18:48

Tu avais bien oublié le \exists x\in !

On a le résultat suivant :
Si tu ajoutes que S\subset\R_+ (peut-être un oubli de l'énoncé ?) on peut démontrer que S est un intervalle compact de \R_+ et que u=\max S est une valeur propre de A qui majore strictement les modules des valeurs propres complexes de A.
De plus l'espace propre associé à u est une droite vectorielle.

Posté par
solidad01
re : compact 08-11-19 à 19:03

oui pardon , j'ai oublié le il existe , et oui il y'a surement un oubli de l'énoncé , je vais essayer avec ces nouveaux données merci

Posté par
verdurin
re : compact 08-11-19 à 19:24

Non, tu n'as pas oublié le « il existe », tu as juste oublié une espace entre \exists et x.
Et de faire un aperçu.

Citation :
S=\left\{\lambda \in R, \existsx \in R^n-\left\{0 \right\},0\leq x et \lambda x\leq Ax \right\}

Posté par
solidad01
re : compact 08-11-19 à 19:39

verdurin je me disais bien ^^'

Posté par
luzak
re : compact 08-11-19 à 22:52

Bonsoir !
En fait si tu as montré : \lambda\in S\implies|\lambda|\in S et S majoré tu as montré aussi que l'ensemble est minoré.

En effet, si  M majore S tu as : \lambda\in S\implies|\lambda|\leq M\implies -M\leq\lambda\leq M

Posté par
luzak
re : compact 09-11-19 à 09:33

Ce "l'est aussi" m'a conduit à une foule de malentendus !
J'ai cru au départ que c'était "est aussi dans le spectre de A "
Quand tu as rectifié en "c'est aussi dans " S j'ai compris la fausse inclusion \lambda\in S\implies|\lambda|\in S d'où une ânerie.

En fait la question 2. est vraisemblablement \lambda\in\mathrm{Sp}(A),\;\lambda\in\C\implies|\lambda|\in S et le "c'est aussi" est une incongruité, probablement inventée ou alors dans une phrase qui n'est pas la question 2 !

....................................
Il est exact que S n'est pas minoré mais l'ensemble S\cap\R_+ est bien un compact et même un segment [0,\mu] de \R_+.
On peut démontrer aussi :
\mu est une valeur propre réelle de A qui majore les modules des valeurs propres complexes de A
L'espace propre associé à \mu est une droite vectorielle
\mu est racine simple du polynôme caractéristique de A

Posté par
solidad01
re : compact 09-11-19 à 22:48

merci tout le monde et je m'excuse ^^'



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