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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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forme quadratique : vecteur isotrope.

Posté par
pikobrahm
14-04-25 à 21:28

Bonsoir à tous !
Soit q une forme quadratique non nulle sur l'espace M2() tel que AM2(), BM2(), q(AB)=q(A)q(B).

1° I étant la matrice identité démontrer l'égalité q(I)=1.
En déduire que toute matrice inversible n'est pas isotrope .
2° démontrer que la matrice \begin{bmatrix} 0 &1 \\ 0& 0 \end{bmatrix} est isotrope. En déduire que toute matrice non inversible est isotrope.
3° déterminer la matrice de la forme polaire dans la base canonique de M2().
4° En déduire que q est définie par AM2() , q(A)=detA.
Veuillez me donner des indications pour que je puisse aborder .
Merci d'avance 🙏.

Posté par
verdurin
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 14-04-25 à 22:41

Bonsoir,
comme q est non nulle il existe une matrice A telle que q(A)0. Et q(A)=q(I)q(A) . . .
Ensuite si A est inversible q(A)q(A-1)=1.
Etc.

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 15-04-25 à 21:16

Bonsoir,
1° Prenons A=B=I
On a alors :q(I.I)=q(I)=q(I).q(I)
Donc q(I)=q(I)2q(I)2-q(I)=0q(I)=0 ou q(I)=1 et comme q est non nulle, d'où q(I)=1
Soit A une matrice inversible, donc il existe A-1 tel que A.A-1=I
Donc q(AA-1)=q(I)q(A)q(A+1)=1q(A)0
D'où toute matrice inversible est non isotrope
C'est bon ?

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 16-04-25 à 13:47

Bonjour,
Ta réponse à la question 1°) a un trou : pourquoi a-t-on q(I)\neq 0 ? L'hypothèse est que q est non nulle , c.-à-d. qu'il existe une matrice A telle que q(A)\neq 0 ; mais tu ne peux pas affirmer sans démonstration que q(I)\neq 0. Ton raisonnement se mord la queue.
Verdurin t'a indiqué comment procéder.

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 29-04-25 à 19:32

Bonsoir à tous.

Citation :
comme q est non nulle il existe une matrice A telle que q(A)0. Et q(A)=q(I)q(A) . . .


q(A)=q(I)q(A)q(I)=q(A)/q(A); q(A)0q(A)=1.

Si A est inversible alors il existe A-1 tel que q(AA-1)=q(A)q(A-1)=1
q(A)=1/q(A-1); q(A-1)0
donc q(A)0 pour tout A inversible.
Est-ce logique cette fois ?

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 29-04-25 à 23:29

Pas terriblement bien écrit, et une coquille à la première ligne : tu voulais q(I)=1.

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 30-04-25 à 00:12

D'accord.
2)
On a: N*N=0q(N)2=q(0)=0 et detN=0
Est ce que je peux conclure avec ça

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 30-04-25 à 16:46

Encore un usage à tort et à travers du symbole .
Tu devrais faire un effort pour écrire proprement.
Exemple :
Puisque N^2=0, on a q(N)^2=q(N^2)=0, donc q(N)=0 et N est isotrope.

Il te reste à montrer que toute matrice non inversible est isotrope.

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 01-05-25 à 09:49

Bonjour,
D'accord...

Soit A une matrice non inversible donc detA=0
q(A)=0 pour tout A non inversible ?
Comment je peux en déduire ça

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 01-05-25 à 14:59

Tu peux commencer par vérifier que q(A)=q(B) si A et B sont semblables.
Ensuite, penser à la diagonalisation ou trigonalisation.

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 01:03

Je ne vois pas trop...
Soit A et B deux matrices semblable donc P une matrice inversible tel que :
A=P-1BP ; q(A)=q(P-1BP)


Je vois pas...

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 09:38

Tu oublies l'hypothèse faite sur q ?

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 12:46

Bonjour.

Citation :
Tu oublies l'hypothèse faite sur q ?

Non !
q(A)=q(P-1)q(B)q(P)
q(A)=q(B)q(P)q(P-1)
A-t-on q(P-1)=(q(P))-1 ?

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 13:45

As-tu oublié ce que tu as fait à la question 1) ?

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 13:59

Non
1) On a montré que q(I)=1 et q(A)0 pour tout A inversible.
Un peu de détails sinon je ne vois pas comment il faut en déduire que toute matrice inversible n'est pas isotrope .

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 14:31

"comment il faut en déduire que toute matrice inversible n'est pas isotrope"
Tu as oublié ce que veut dire "isotrope" ?

Posté par
pikobrahm
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 14:35

C'est la question de l'exercice qu'on cherche à résoudre


q(N)=0N isotrope ?

Posté par
GBZM
re : forme quadratique : vecteur isotrope. 02-05-25 à 15:04

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