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Determinants 4x4 et 3x3

Posté par xavier (invité) 22-10-05 à 10:55

Bonjour,

Je voudrais calculer 2 déterminants 4x4 et 3x3 mais je n'y arrive pas, pouvez me donner des astuces (je sais qu'il faut faire apparaitre le max de 0)

Voici mes 2 déterminants :

a² ab ac                avec a²+b²+c²=1
ab b² bc
ac bc c²

-X  1   0  0            
2  -X  -1  0
0   7  -X  6
0   0   3 -X

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 11:19

bonjour

pour le premier

met a en facteur dans la premiere ligne
met b en facteur dans la 2eme ligne
met c en facteur dans la 3eme ligne

on obtient alors
      | a  b   c |
abc*  | a  b   c | =0 (car on a 3 fois la meme ligne)
      | a  b   c |

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 11:51

pour le second

j ai developper selon la premiere ligne

|-X  1   0  0|      |-X -1  0  |    |2  -1  0  |  
|2  -X  -1  0|      |7  -x  6  |    |0  -x  6  |
|0   7  -X  6|= -X* |0  3   -x |-1* |0   3  -x |
|0   0   3 -X|

=-x*(-x^3+18x-7x)-(-2x²-36)=x^4+11x²+2x²+36=x^4+13x²+36

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 13:07

Merci de ta reponse

Mais je ne comprend pas comment as tu fais le determinant 4x4

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 13:36

connais tu le developpement suivant une logne ou une colonen?

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 17:39

Oui je connais mais je voudrais bien que tu detaille 1 peu plus
Merci d'avance

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 22-10-05 à 18:31

pour passer de :

|-X  1   0  0|      |-X -1  0  |    |2  -1  0  |  
|2  -X  -1  0|      |7  -x  6  |    |0  -x  6  |
|0   7  -X  6|= -X* |0  3   -x |-1* |0   3  -x |
|0   0   3 -X|


j ai fait un developpement par la premiere ligne

ensuite pour calculer les deux determintant j ai utiliser la regle de Sarus

|a  b  c|
|d  e  f|=aei+dhc+gbf-ceg-fha-ibd
|g  h  i|


Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 23-10-05 à 12:24

Merci beaucoup

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 11:47

Ce déterminant fait partie d'un exo dont voici l'enoncé

Matrice 4x4 M :
0 1 0  0
2 0 -1 0
0 2 0  6
0 0 3  0

1) Determiner les valeur propres de M et ses sous-espaces propres
2) Montrer que M est diagonalisable
3) Déterminer une base de vecteurs propres et P la matrice de passage.

Pour la 1) j'ai calculé le polynome caractéristque P(M) = det(M - X*I), j'utilise la reponse que l'on m'a donné mais j'ai des solutions complexes alor je sais pas comment faire

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 17:25

bonsoir,

on a trouve:

det (M-Xid)=X^4-18X²+36
pour trouver les valeurs propres il faut resoudre det (M-Xid)=0
on pose U=X² on a donc U²-18U+36=0

c est a dire U1=9+3*V(5),   je note V= racine carree
             U2=9-3*V(5)

ensuite il faut resoudre X1²=U1

je pose X1=a+bV5 donc X1²=a²+5b²+2abV5  on trouve a=1/2*V6     ou  a=-1/2*V6
                                                  b=1/2*V6         b=-1/2*V6

donc X1'=1/2*V6+1/2*V30
     X1''=-1/2*V6-1/2*V30

de meme en trouve X2'=1/2*V6-1/2*V30
                  X2''=-1/2*V6+1/2*V30

donc tu as 4 racines reelles (pas belles je te l accorde....)

b) comme M admet 4 racines distinctes M est diagonalisable


Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 18:01

Es tu sur du det ?

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 18:30

si tu es sur de ta matrice, je suis sur de mon determinant!

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 18:37

Je me suis trompé ma matrice est :
0 1  0 0
2 0 -1 0
0 7  0 6
0 0  3 0

Je suis désolé

Je trouve mon det = x^4-13x²+36

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 19:03

oui c est vrai je me rappelle maintenant il y avait bien un 7...

on applique la meme methode,on veut resoudre det(M-xid)=0 pour trouver les valeurs propres de M

x^4-13x²+36=0

on pose U=X²
on trouve
U²-13U+36=0
U1=9
U2=4

finalement on a les 4 racines de ce polynome x^4-13x²+36 sont 3,-3 2,-2
tu as 4 racines distinctes,ta matrice est donc diagonalisable

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 20:10

Et comment determine ton les sous espaces propres ?

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 24-10-05 à 20:17

par definition l espace propre associee a la valeurs propre u est donnee par

E(a)=Ker (M-a*Id)

je rappelle que Ker veut dire noyau

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 25-10-05 à 09:49

Merci beaucoup pour ton aide

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 25-10-05 à 09:56

de rien
normalement tu dois trouver:

E(3)= <[1, 3, -7, -7]>,
E(-2)= <[1, -2, -2, 3]>
E(-3)= <[1, -3, -7, 7]>
E(2)= <[1, 2, -2, -3]>

Posté par xavier (invité)re : Determinants 4x4 et 3x3 26-10-05 à 10:04

Oui je trouve cela

Posté par
cqfd67
re : Determinants 4x4 et 3x3 26-10-05 à 10:19

comme la matrice de passage est forme des colonnes des vecteurs propres, tu obtient
     1  1  1 1
P=   3 -2 -3 2
    -7 -2 -7 -2
    -7  3  7 -3



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