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exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange

Posté par
sasaki93
17-02-13 à 20:00

Bonsoir,

J'ai un problème dans un exercice

1) Soit S et J deux matrices tel que SJ=JS et S diagonalisable avec ses valeurs propres ai réels > 0. exp(T)=S. Soit t un réel.
Par interpolation de Lagrange il existe Q un polynôme réel tel que Q(ai)=ait et Q(1/ai)=1/ait.

C'est à partir de maintenant que je ne comprend plus:

Alors Q(S)=exp(tT) et Q(S-1)=exp(tT)-1

Et donc SJ=JS entraine exp(tT)J=Jexp(tT)-1.

2) En fait, j'ai le même problème dans mon cours:

A matrice complexe diagonalisable de valeur propre ai. Soit bi tel que exp(bi)=ai
Alors, par interpolation de Lagrange il existe un polynome complexe P tel que P(ai)=bi.
Jusque là je suis ok. Mais encore une fois je ne comprend pas pourquoi exp(P(A))=A.


Merci d'avance de vos réponses

Posté par
GaBuZoMeu
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 17-02-13 à 22:26

Ecris A=U^{-1}DU, où D est diagonale. Alors \exp(P(A))=\ldots

Posté par
sasaki93
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 18-02-13 à 07:29

Eh eh justement j'ai bien essayé de partir comme ça mais je n'ai aboutit à rien d'interessant.

Posté par
GaBuZoMeu
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 18-02-13 à 09:04

Vraiment ?
\exp(P(A))=U^{-1}\exp(P(D))U et \exp(P(D))={?}

Posté par
sasaki93
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 18-02-13 à 19:48

exp(P(D))=D car si je connais le résultat et "moralement" c'est ce que je veux mais je ne vois pas pourquoi. On a exp(P(ai))=ai et je ne vois pas pourquoi ça implique exp(P(D))=D

Mais concrétement pour voir que exp(P(A))= U-1exp(P(D))U tu fais "à la main" comme pour montrer que l'exp du conjugué c'est le conjugué de l'exp ?

Posté par
GaBuZoMeu
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 18-02-13 à 23:55

Regarde concrètement ce qui se passe pour une matrice diagonale D de coefficients diagonaux a_i : P(D) est la matrice diagonale de coefficients P(a_i), et exp(D) la matrice diagonale de coefficients \exp(a_i).

Pour la conjugaison : facile de montrer que c'est un homomorphisme d'algèbre, et c'est bien continu comme endomorphisme d'espace fini. La conjugaison préserve donc l'exponentielle.

Posté par
sasaki93
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 19-02-13 à 08:59

Ah oui!  En fait, ce qui me manquait, c'était de voir que P(D) est la matrice diagonale de coeff P(ai).
J'avais "oublié" que les puissances de matrice diagonale se calcule.... très facilement. Honte à moi.


En tout cas merci d'avoir la patiente de me répondre.

Posté par
GaBuZoMeu
re : exponentielle de matrice et interpolation de Lagrange 19-02-13 à 09:09

Avec plaisir.



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