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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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diagonalisation

Posté par
armani
15-08-18 à 19:22

Bonjour
J ai un souci sur cette question.
On me demande de trouver les valeurs propres d une matrice orthogonal d ordre 3 dont la trace est -1/3 et le déterminant est 1 .
Merci d avance pour votre aide.

Posté par
SkyMtn
re : diagonalisation 15-08-18 à 19:43

Bonsoir, calcules le polynôme caractéristique \det(XI - A) où A est une matrice orthogonale d'ordre 3, de trace -1/3, et de déterminant 1; puis détermines les racines.

Posté par
carpediem
re : diagonalisation 15-08-18 à 20:25

salut

que peut-être géométriquement d'une transformation correspondant à cette matrice ?

Posté par
armani
re : diagonalisation 15-08-18 à 21:20

Bonsoir
Je ne peut pas  déterminer le polynôme caractéristiques car on ne m a pas donné la matrice.
Merci a vous

Posté par
carpediem
re : diagonalisation 15-08-18 à 21:31

donc

carpediem @ 15-08-2018 à 20:25

salut

que peut-être géométriquement une transformation correspondant à cette matrice ?
revenir à la définition de base d'une matrice orthogonale ... de déterminant 1 et sa traduction géométrique ...

Posté par
armani
re : diagonalisation 15-08-18 à 22:35

Bonsoir
Étant donné une matrice orthogonal dont le déterminant vaut 1, cela me fait penser  a une rotation vectorielle. Je ne suis pas sûr.
J attend vôtre point de vue.
Merci.

Posté par
jsvdb
re : diagonalisation 15-08-18 à 22:56

Bonsoir armani.
Une matrice orthogonale d'ordre 3 et de déterminant 1 ne représente pas nécessairement une rotation comme le montre cet exemple : M = \bigl(\begin{smallmatrix}0&1&0\\0&0&1\\1&0&0\end{smallmatrix}\bigr) qui est une matrice de permutation.

Posté par
jsvdb
re : diagonalisation 15-08-18 à 23:11

Ensuite, il existe un résultat classique qui dit que l'ensemble des valeurs propres d'une matrice orthogonale est inclus dans {-1; 1}.
Puis un autre qui dit que la somme des valeurs propres d'une matrice, comptées avec leur multiplicité est égale à la trace de la matrice.
Donc une matrice orthogonale de trace -1/3 ... je demande à voir

Posté par
ThierryPoma
re : diagonalisation 15-08-18 à 23:53

Bonsoir,

@jsvdb : Suite à ton message du 15-08-18 à 22:56, il s'agit bien d'une matrice orthogonale de déterminant 1 et dont

D=\R\,\left(\begin{array}{c}1\\1\\1\\\end{array}\right)

est l'ensemble des vecteurs invariants. Je te laisse finir !

Posté par
coa347
re : diagonalisation 15-08-18 à 23:56

@jsvdb

Ceci veut dire que la matrice ne peut pas avoir 3 valeurs propres.

Posté par
jsvdb
re : diagonalisation 16-08-18 à 00:22

Bon j'ai rien dit :
L'ensemble des matrices de déterminant = 1 (alias orthogonales directes) forme un sous-groupe du groupe orthogonal, appelé groupe spécial orthogonal et noté SO(n, R). En dimension 3, il s'interprète de manière géométrique comme étant l'ensemble des rotations de l'espace euclidien R^3 (l'axe de rotation étant donné par le sous-espace propre associé à la valeur propre +1).

Posté par
jsvdb
re : diagonalisation 16-08-18 à 00:24

(ça m'apprendra à regarder un film en faisant des maths (ou le contraire ))

Posté par
armani
re : diagonalisation 18-08-18 à 08:56

Bonjour
Encore  merci  pour  votre  aide
Voici les valeur propre que j obtient après  calcul.  1, expi(arcos(-2/3)) et expi(-arcos(-2/3)). J attent  votre  avis,  
Merci d avance.



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