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Niveau Maths sup
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Ensemble d'une Matrice

Posté par
QuentinDelon1
13-04-22 à 15:21

Bonjour, voici le problème qui pose justement problème !

Problème :

On noteH=\left\{ M=\begin{pmatrix} a& -c &-b \\ b&a & -c\\ c&b & a \end{pmatrix},(a,b,c) \epsilon C^{3}\right\}

Soit A=\begin{pmatrix} 0 & 0&-1 \\ 1&0 &0 \\ 0& 1 & 0 \end{pmatrix}

1) Calculer A2 et A3  OK

2)a) Montrer H un sev de M3(). En donner une base OK
b) Montrer que H est stable par le produit matriciel. OK
c) Montrer qu'il est existe deux matrices non nulles de H dont le produit est la matrice nulle.
Indication : Considérer la matrice A3+I3

Ici,  je bloque, j'ai premièrement essayé d'utiliser la matrice de 2b) pour faire un système mais à part avoir une condition sur l'un des coefficients, je n'avance pas, et j'utilise pas l'indication.

3)a) Determiner en fonction du nombre complexe , le range de la matrice A-I3. En déduire qu'il existe trois nombres complexes 1,2,3 pour lesquels cette matrice  n'est pas inversible. OK
b)Pour k{1,2,3}, résoudre l'équation AX=kX d'inconnue XM3,1(). OK
c) En déduire  qu'il existe une matrice PGL3() que l'on déterminera telle que A=PA'P-1 avec A'=\begin{pmatrix} -1 & 0 &0 \\ 0& -j &0 \\ 0& 0 & -j² \end{pmatrix}.
(On prendra P avec des 1 sur la première ligne)

Et là je bloque totalement ! je ne vois pas comment utiliser la question précédente ?

Merci d'avance pour votre aide !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Ensemble d'une Matrice 13-04-22 à 15:42

Bonjour

Si tes calculs sont corrects Tu as trouvé A^3+I_3=0_3 et alors (A+I)(A^2-A-I)=0.

Pour la fin:

Tu connais les sous-espaces propres de Adepuis la question précédente. Utilise-les.

Posté par
carpediem
re : Ensemble d'une Matrice 13-04-22 à 19:46

salut

le pb c'est que des ok ne nous disent pas ce que tu as trouvé ...

3c/ se déduit de 3a/ et 3b/

P est inversible donc 'est simplement faire un changement de base pour passer de la base canonique à la base formée des vecteurs trouves en 3b/ ...

Posté par
QuentinDelon1
re : Ensemble d'une Matrice 14-04-22 à 12:07

je n'écris pas tout le message, le message serait immense ...

On trouve ça à la 3b)
\begin{pmatrix} Vect(-1,1,-1) & Vect(-j,1,-j²)& Vect(j²,1,-j) \end{pmatrix}

mais ensuite ? je ne vois pas comment faire la matrice de passage ?

Posté par
carpediem
re : Ensemble d'une Matrice 14-04-22 à 12:13

(-1, 1, -1) = -1 (1, -1, 1) donc vec (-1, 1, -1) = vec (1, -1, 1)

et on peut faire la même chose avec les deux autres ...

Posté par
QuentinDelon1
re : Ensemble d'une Matrice 14-04-22 à 15:08

Ok je suis d'accord, mais désolé je ne vois pas où vous voulez en venir ?

Posté par
carpediem
re : Ensemble d'une Matrice 14-04-22 à 15:30

on t'impose P avec une première ligne de 1 donc trois vecteurs colonnes commençant par 1

or si u = (a, b, c) avec a non nul alors u = a (1, b/a, c/a) = av

et u et v engendrent bien évidemment la même droite vectorielle ..

Posté par
QuentinDelon1
re : Ensemble d'une Matrice 17-04-22 à 08:34

Après revérification on trouve :
à la 3b : (Vect(-1,1,-1),Vect(-j²,1,-j),Vect(-j,1,-j²))

Ainsi à la 3c : (Vect(1,-1,1),Vect(1,-j,j²),Vect(1,-j²,j))

D'où P=\begin{pmatrix} 1 & 1 &1 \\ -1& -j& -j²\\ 1& j²& j \end{pmatrix} ?

La matrice inverse étant assez horrible à première vue ..



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