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Niveau Licence Maths 1e ann
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Diagonalisation et commutation

Posté par
refaw
14-05-22 à 20:12

Voici mon exercice :

Soient f, g : K^n→ K^n deux applications linéaires.
Démontrer que s'il existe une base B dans laquelle M_B,B(f ) et M_B,B(g) sont diagonales, alors f ◦ g = g ◦ f


Quelqu'un peut me dire comment faire?
Merci.

Posté par
Mateo_13
re : Diagonalisation et commutation 14-05-22 à 20:25

Bonjour,

Dans la même base, les deux matrices sont diagonales, donc comment les multiplies-tu ?

(Fais un essai en dimension 2 ou 3).

Cordialement,
--
Mateo.

Posté par
refaw
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 14:59

\begin{pmatrix}
 \\ 2 & 0 \\
 \\ 0 & 2
 \\ \end{pmatrix}
 \\ *
 \\ \begin{pmatrix}
 \\ 3 & 0\\
 \\ 0 & 3
 \\ \end{pmatrix}
 \\ =
 \\ \begin{pmatrix}
 \\ 6 & 0\\
 \\ 0 & 6
 \\ \end{pmatrix}


Et donc?

Posté par
GBZM
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 15:06

Bonjour,

Un seul exemple numérique ne te dira pas grand chose (surtout si tu prends le cas très particulier de matrices d'homothétie de la forme aI_n).
Prends donc deux matrices diagonales de même taille n, une matrice A de diagonale (a_1,\ldots,a_n) et une matrice B de diagonale (b_1,\ldots,b_n).
Qu'est-ce que AB ? Qu'est-ce que BA ?

Posté par
refaw
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 15:08

Je ne sais pas si me trompe, mais il me semble que AB=BA.
C'est ça?

Posté par
GBZM
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 15:23

Et c'est quoi, le produit ?

Posté par
refaw
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 15:28

Comment ça?

Posté par
Mateo_13
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 17:39

Ecris la matrice produit en fonction des a_i et des b_i,
et interprète la comme celle de la composée des applications linéaires.

Posté par
GBZM
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 18:18

"Il me semble que AB=BA" n'est pas un argument recevable. C'est pour ça que je te demande ce que vaut le produit dans un sens et dans l'autre.

Posté par
refaw
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 20:21


 \\ \begin{pmatrix}
 \\ a0*b0 & 0 & 0\\
 \\ 0 & a1*b1 & 0\\
 \\ 0 & 0 & a2*b2
 \\ \end{pmatrix}
 \\

Cela fait ça?

Posté par
Mateo_13
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 20:54

oui, ce qui explique que f \circ g = g \circ f.

pour info, en LateX, l'indice est le tiret bas "_" : a_0

Posté par
refaw
re : Diagonalisation et commutation 15-05-22 à 20:55

Ok, merci beaucoup.
Mais comment je rédige cela avec M_B,B(f ) et M_B,B(g) ?

Posté par
Mateo_13
re : Diagonalisation et commutation 16-05-22 à 16:13

Il va falloir que tu te lances,
et on te dira après ce qui manque éventuellement.



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