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connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité

Posté par
machin
01-12-06 à 15:10

bonjour,
je ne sais pas comment montrer que 3$GLn(C)
est connexe par arcs utilisant la trigonalisabilité.
merci d'avance

édit Océane : niveau renseigné

Posté par
jeanseb
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 01-12-06 à 21:05

Sans doute utiliser la fonction déterminant, qui est continue car polynôme de ses coefficients, pour "contourner" O .

Posté par
kaiser Moderateur
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 01-12-06 à 21:19

Bonsoir à tous

jeanseb> je ne vois pas vraiment où tu veux en venir. Sinon, je pense avoir trouvé en utilisant la trigonalisabilité. Il me reste à \LaTeX-ifier le tout.

Kaiser

Posté par
gillesmarseille
un autre avis 01-12-06 à 21:22

Je pense plutot qu'il s'agit ici d'essayer d'abord de joindre deux matrices triangulaires par un arc, puis ensuite de conclure par trigonalisation.

Posté par
kaiser Moderateur
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 01-12-06 à 21:47

Normalement, il faudrait montrer que deux matrices complexes quelconques sont reliés par un arc continu. En fait, on peut simplifier le problème car si l'on montre que toute matrice inversible est relié à la matrice identité, alors on aura gagné.
Soit donc A une matrice carrée complexe d'ordre n inversible.
On sait alors qu'elle est trigonalisable, c'est-à-dire qu'il existe P une matrice inversible et T une matrice triangulaire supérieure telle que :

\Large{A=P^{-1}TP}

Pour k =1..n, notons \Large{\lambda_{k}} le k-ième élément de la diagonale de T.
Comme A est inversible ces éléments qui ne sont autre que les valeurs propres de A, sont non nuls.
On peut donc les écrire sous la forme \Large{\lambda_{k}=r_{k}e^{i\theta_{k}}} avec pour tout k, \Large{r_{k}>0}

Posons également \Large{T'=T-diag(\lambda_{1},\lambda_{2},..\lambda_{n})}.

Définissons maintenant l'application \Large{\varphi} par pour tout t de [0,1] :

\Large{\varphi(t)=P^{-1}((1-t)T'+diag(g_{1}(t),g_{2}(t),..g_{n}(t)))P}


où l'on a posé pour tout k et tout t de [0,1], \Large{g_{k}(t)=(t+(1-t)r_{k})e^{i(1-t)\theta_{k}}}

1) \Large{\varphi} définit clairement une fonction continue sur [0,1] qui vérifie \Large{\varphi(0)=A} et \Large{\varphi(1)=I_{n}}

2) Pour tout t, \Large{\varphi(t)} est inversible car les éléments diagonaux de la matrice triangulaire \Large{(1-t)T'+diag(g_{1}(t),g_{2}(t),..g_{n}(t))} sont les
\Large{g_{k}(t)} qui sont nuls. En effet, on a :

\Large{|g_{k}(t)|=t+(1-t)r_{k}\geq \min(1,r_{k})>0} car les \Large{r_{k}} sont strictement positifs.

Ainsi, on a montré que toute matrice inversible est relié à la matrice identité et donc deux matrices inversibles quelconques sont reliées, d'où le résultat.


Kaiser

Posté par
machin
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 02-12-06 à 22:19

bonjour Kaiser et tout le monde
merci bien Kaiser,c'est bien fait et bien reçu.je
voudrais savoir une reference où la trouver,

Posté par
kaiser Moderateur
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 02-12-06 à 22:27

Bonsoir machin

Citation :
je voudrais savoir une reference où la trouver


C'est-à-dire ?

Kaiser

Posté par
jeanseb
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 02-12-06 à 22:29

Citation :
jeanseb> je ne vois pas vraiment où tu veux en venir


Moi non plus, à vrai dire.

Maaais ta démonstration est lumineuse!

Posté par
kaiser Moderateur
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 02-12-06 à 22:37

Citation :
Moi non plus, à vrai dire.



En fin de compte, je me demande si tu n'avais pas confondu avec la démonstration de la non connexité de \Large{GL_{n}(\mathbb{R})}, non ?

Merci jeanseb !

Kaiser

Posté par
jeanseb
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 02-12-06 à 22:39

Absolument!

Posté par
jeanseb
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 03-12-06 à 10:54

Petite précision (mais tout le monde avait compris):

Citation :
\Large{g_{k}(t)}qui sont nuls


\Large{g_{k}(t)}qui sont non nuls

Posté par
machin
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 03-12-06 à 11:51

bonjour Kaiser
je veux dire que je cherche un livre qui a traité
la connexité via la trigonalisabilité, car ce que j'ai trouvé jusqu'au moment c'est via la surjectivité de l'exponentielle matricielle.
merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : connexité de GLn(C) via la trigonalisabilité 03-12-06 à 12:35

Bonjour à tous

Jeanseb> Effectivement, une petite faute de frappe.
machin> La démonstration que j'ai proposée utilise la trigonalisabilité donc je ne vois pas ce que tu cherches de plus à moins que tu cherches une preuve plus simple.

Kaiser



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