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endomorphismes valeurs propres etc

Posté par
letonio
27-02-06 à 09:38

bonjour à tous,
Je n'arrive pas à traiter un exercice. Pourriez-vous me débloquer?

Soient E un IR-ev de dim 3 et B une base de E
Soit u l'endomorphisme sur Edont la matrice dans la base B est
  u_B = (   -1   -1   -2
            -1   -1   2
            -1    1   0 )

1) déterminer les valeurs propres de u

J'ai trouvé -2  et 2   avec -2 à la multiplicité 2

2) L'endomorphisme u est il diagonalisable? Si oui, déterminer une base de E dans laquelle la matrice u soit diagonale.

J'ai trouvé trois vecteurs propres...
E(-2)= vect( (1,1,0),(2,0,1) ) = vect (u1,u2)
E(2)= vect( (-1,1,1) )= vect (u3)

Donc u est diagonale dans la base U= (u1,u2,u3)

3) Calculer (u_B)^n
Là ça se corse.
J'ai trouvé des résultats différents selon que n est pair ou impair.
J'ai montré par récurrence que :

si n pair,
u^n est diagonale avec 4^n dans la diagonale

si n impair,
u^n=  4^n  ( -1   -1   -2
              -1  -1   2
              -1  1    0  )


4) on désigne par Xu le polynôme caractéristique de u. Déterminer le reste de la division euclidienne de X^n par Xu.

J'ai donc essayé de faire la division euclidienne de
X^n par Xu= -(2+X)^2 (X-2)

Mais je ne vois rien du tout se dégager.


5) en déduire un nouveau calcul de (u_B)^n

Posté par
veleda
endomorphimes,valeurs propres 27-02-06 à 11:50

bonjour,je suis d'accord pour les valeurs propres et la base de vecteurs propres(u1,u2,u3) la matrice de l'endomorphisme dans cette base est D=diagonale(-2,-2,2)=>D^n=diagonale( (-2)^n,(-2)^n,(2)^n)
(u-B)^n=P (D^n)P' si je note P' l'inverse de P la matrice de changement de base -je pense que le texte a"envie" que tu utilises cette formule plutôt qu'une récurrence.
SI n EST PAIR n=2p  (-2)^n===(2)^n=(4)^p=> D^n=(4^p)I et dans ce cas
(u-B)^n=P(4^p)I P'=(4^p)I c'est bien une matrice diagonale..ton n ne serait-il pas n/2?
Si n EST IMPAIR,je n'ai pas encore eu le temps de calculer
4)X^n=Xu+ax^2+bX+c  puisque Xu est de degré 3 le degré du reste est<ou=2
tu écris que 2 et -2 sont zéros de Xu  =>2^n=4a + 2b +c  (1)
                                      (-2)^n=4a - 2b + c  (2)il faut une troisième équation;Xu admet (-2) comme zéro d'ordre 2 donc la dérivée de   X^n-(aX^2 +bX + c) est nulle pour x=2 on aura ainsi une troisième équation.  bon courage



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