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Niveau Licence-pas de math
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Diagonalisation matrice

Posté par
azerty4
13-10-18 à 15:34

Bonjour !

Une petite question concernant la diagonalisation d'une matrice

Par exemple, après avoir trouvé le polynôme caractéristique, les valeurs propres et vérifié les conditions, on s'attaque aux vecteurs propres avec AV = \lambda V

On trouve (dans mon exercice) le système
\begin{cases} & \text y= -i x \\ & \text -x= -iy \end{cases}

Pour faire mon vecteur propre, je peux isoler en fonction de x ou y ( x = iy ou y = -ix) et j'ai donc 2 possibilités : v_1 = \begin{pmatrix} iy \\ y \end{pmatrix} = y \begin{pmatrix} i \\ 1 \end{pmatrix} ou alors v_1 = \begin{pmatrix} x \\ -ix\end{pmatrix} = x \begin{pmatrix} 1\\ -i\end{pmatrix}

Mettre l'un ou l'autre de ces vecteurs dans la matrice de passage tel que A = PDP-1 est équivalent  ?


Merci d'avance pour votre aide !

Bon samedi

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 15:38

Bonjour

Oui, c'est équivalent. Les vecteurs propres forment un sous espace véctoriel, n'importe quel élément d'icelui fait l'affaire.
Dans ton cas i(1,-i)=(i,1).

Es-tu sur(e) qu'on travaille dans \C et pas dans \R?

Posté par
azerty4
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:03

Bonjour et merci beaucoup pour votre réponse !

Je peux donc exprimer le premier vecteur propre en fonction de z, le deuxième et troisième en fonction de x j'aurai toujours une matrice de passage qui marche, c'est ca ?

Nous n'avons pas évoqué la notion de sous espace ou d'espace vectoriel (c'est une UE de mathématiques plus basée outils pour la physique)

Nous avons mis dans la correction que ne pouvant travailler dans R (pas de racines réelles, discriminant négatif) on passait dans les complexes

La matrice d'origine est \begin{pmatrix} 0 & 1 \\ -1 & 0 \end{pmatrix}

merci encore !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:06

Mais la matrice de passage est 2\times 2. Il te faut deux vecteurs propres non alignés!

Posté par
azerty4
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:11

Oui la question était pour une matrice 3*3, j'ai oublier de préciser désolé !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:11

Mais tu viens de donner une matrice 2\times 2!

Posté par
azerty4
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:16

La matrice de l'exercice en question est une 2.2, mais nous avons aussi des 3*3,

et dans le cas d'une matrice 3*3 , je demandais confirmation qu'on pouvait exprimer le premier vecteur propre en fonction de z, le deuxième et troisième en fonction de x  ?

J'ai mal exprimé ma question désolé

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:21

L'important est que les vecteurs soient linéairement indépendants. Donc en principe il y a trois lettres.

Posté par
azerty4
re : Diagonalisation matrice 13-10-18 à 16:49


Donc dans le cas d'une matrice 3*3 diagonalisable sur R
notre matrice de passage est la matrice des 3 vecteurs propres, avec obligatoirement x, y et z en "facteur" ? (comme suit)
v_1 = x \begin{pmatrix} a\\ b\\ c \end{pmatrix}
v_2 = y \begin{pmatrix} d\\ e\\ f \end{pmatrix}
v_3 = z \begin{pmatrix} g\\ h\\ j \end{pmatrix}


Ou alors le simple fait qu'ils ne soient pas colinéaires suffit et on peut avoir seulement x et z (par exemple) en facteur
v_1 = x \begin{pmatrix} a\\ b\\ c \end{pmatrix}
v_2 = z \begin{pmatrix} d\\ e\\ f \end{pmatrix}
v_3 = z \begin{pmatrix} g\\ h\\ j \end{pmatrix}



merci encore pour votre aide !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Diagonalisation matrice 14-10-18 à 15:38

Non, il faut x,y,z. Tu cherches une base!

Posté par
lafol Moderateur
re : Diagonalisation matrice 14-10-18 à 15:43

Bonjour
la variable en fonction de laquelle on exprime les autres dans les systèmes qui donnent les vecteurs propres n'a aucune importance, ceci dit
Ce qui est important c'est d'avoir une base de chaque espace propre.
Si tu es en dimension 3 et que tu as trois valeurs propres distinctes, alors tu trouveras pour chaque système une infinité de vecteurs propres tous colinéaires entre eux (pour chaque système, pas d'un système à l'autre), tu en choisis un peu importe lequel : une fois les trois vecteurs associés aux trois valeurs propres distinctes choisis, ils formeront forcément une base de l'espace.

Posté par
azerty4
re : Diagonalisation matrice 14-10-18 à 20:56

Bonjour, merci beaucoup pour votre réponse c'est beaucoup plus clair !

Je n'avais pas vu la colinéarité des vecteurs suivant la variable choisie pour le système

Merci encore  !

Bonne soirée !



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