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Niveau Maths sup
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Matrice à triagonaliser

Posté par DonMatioso (invité) 23-04-07 à 18:00

Bonjour à tous, je dois triagonaliser une matrice vu qu'elle est pas diagonalisable.

son polynome caractéristique est P(X) = (X-1)²(X-2)

A =  (  -2  1  2  )
     (  -5  3  3  )
     (  -3  1  3  )  

Comment faire? Merci par avance pour vos pistes

Posté par
raymond Correcteur
Matrice à triagonaliser 23-04-07 à 18:23

Bonsoir.

Je cherche les sous-espaces propres.

E(1) = Vect(1,1,1)
E(2) = Vect(1,2,1)

Je veux une base B = (e1,e2,e3) telle que sur cette base A soit semblable à A' :

2$\textrm A' = \begin{pmatrix}1&a&0\\0&1&0\\0&0&2\end{pmatrix}

Naturellement on a déjà le premier et le dernier :

2$\textrm e_1 = \begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}
2$\textrm e_3 = \begin{pmatrix}1\\2\\1\end{pmatrix}

Posons 2$\textrm e_2 = \begin{pmatrix}u\\v\\w\end{pmatrix}

La condition imposée sur A' donne alors : A.e2 = a.e1 + e2
ou bien : (A - I3).e2 = a.e1.

Cela donne un système d'inconnues u,v,w et de paramètre a.

Je te laisse finir. A plus RR.

Posté par DonMatioso (invité)re : Matrice à triagonaliser 23-04-07 à 18:43

j'ai trouvé u = -a + w et v = w - 2a

Je fixe quoi après?

Posté par
raymond Correcteur
re : Matrice à triagonaliser 23-04-07 à 19:06

Je trouve le même résultat. Cela signifie que le vecteur que l'on cherche est :

2$\textrm e_2 = \begin{pmatrix}w-a\\w-2a\\w\end{pmatrix} = w.e_1 - a.\begin{pmatrix}1\\2\\0\end{pmatrix}

Ceci te montre que tu dois choisir a non nul et w quelconque. Donc une infinité de choix. Par exemple, a = 1 (c'est ce que l'on prend pour la réduction de Jordan) et w = 0. Ainsi :

2$\textrm e_2 = \begin{pmatrix}-1\\-2\\0\end{pmatrix}

A plus RR.

Posté par DonMatioso (invité)re : Matrice à triagonaliser 23-04-07 à 19:41

Mon problème final étant de trouver la solution de X'(t) = A X(t) vérifiant X(0) = (2 ; 2 ; 3)

On en déduit que (P-1 X)' = A' P-1 X(t)

Si Y = (u v w )
alors u'(t)= u(t) + v (t)
      v'(t) = v(t)
  et  w'(t) = 2 w(t)

LE problème c'est que je trouve pas ces solutions :

Si w(t) = exp (2t) et v(t) = exp (t) ca marche mais ca coince avec u(t). Merci de m'éclairer!

Posté par
raymond Correcteur
re : Matrice à triagonaliser 23-04-07 à 20:19

Il te reste à étudier :

u'1(t) = u1(t) + u2(t).

Comme tu as dû trouver : u2(t) = k.et, tu te retrouves avec l'équation différentielle :

y' - y = k.et.

Tu appliques : résolution de l'équation homogène associée : y' - y = 0 <=> y = a.ex
Ensuite, par exemple, méthode de la variation de la constante (si tu connais).

A plus RR.



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