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Matrice : algèbre linéaire

Posté par
matheux14
28-01-22 à 19:03

Bonsoir,

Merci d'avance.

On note pour tout  a \in \R : M(a) = \begin{pmatrix} 1 &a &a \\\ a & 1+ \dfrac{a^2}{2} & \dfrac{a^2}{2} \\\ -a & -\dfrac{a^2}{2} &1- \dfrac{a^2}{2}  \end{pmatrix} et G = \{M(a) ~;~a \in \R \}


1) En notant \text{I} = \text{I}_3 et U = \begin{pmatrix} 0&1 &1 \\ 1&0 &0 \\ -1&0 &0 \end{pmatrix} montrer que \forall a \in \R ; M(a) = \text{I} + a U + \dfrac{a^2}{2}U^2

2) Montrer que l'application M~:~ \R \to M_3 (\R) \mapsto M(a) est bijective et que \forall (a ; b) \in \R^2 ~; ~ M(a + b) = M(a) M(b)

3) Exprimer \left(M(a)\right)^k pour tout a \in \R et k \in \Z

1) Çà va.

2) Je pense qu'il y a une erreur dans l'énoncé que je n'arrive pas à corriger.

Posté par
lake
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 19:18

Bonjour,

  2) Je suppose que l'application M est de \mathbb{R} dans G

   M(a+b)=M(a)M(b) est correct.

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 19:31

G ?

Posté par
lake
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 19:36

Je n'invente rien :

Citation :
... et G = \{M(a) ~;~a \in \R \}



  

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 19:41

D'accord

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 21:34

Pour la bijection de l'application M je ne vois pas vraiment..

Posté par
jeanseb
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 21:58

Hello

Je pense qu'il manque une partie de la question 2, qui pourrait dire:


2) Montrer que l'application M~:~ \R \to G : a\mapsto M(a) est bijective et que \forall (a ; b) \in \R² ~; ~ M(a + b) = M(a) M(b)

A ce moment, il te suffit de montrer que l'application M est injective, donc tu démontres que M(a) = M(b) a=b

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 22:42

D'accord et je détermine M-1 ensuite..

3) Je détermine (M(a))2 ; (M(a))3.. puis conjecture puis récurrence. c'est çà ?

Posté par
lake
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 22:52

2) Non. Ce que jeanseb voulait te dire c'est que Im M=G donc que M est surjective.

Il reste à démontrer l'injectivité : M(a)=M(B)\Longrightarrow a=b

3) Il est facile de montrer que (M(a))^k=M(ka)

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice : algèbre linéaire 28-01-22 à 23:05

Bonjour
juste en passant, j'ai arrangé ta matrice dans ton premier post : le symbole entre deux termes sur la même ligne, c'est l'esperluette &, et pas une triple espace insécable qui empêche les différentes colonnes de bien s'aligner

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 29-01-22 à 22:30

Citation :
3) Il est facile de montrer que (M(a))^k=M(ka)


Vous faites comment pour arriver à ce résultat en partant de (M(a))k ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice : algèbre linéaire 29-01-22 à 22:38

récurrence ... sachant que A^{k+1} =A^k\times A

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 29-01-22 à 22:50

Je ne vois pas vraiment..

C'est bien de çà que je parlais hier à 22h 42 non ?

Posté par
larrech
re : Matrice : algèbre linéaire 29-01-22 à 23:11

Bonsoir matheux14,

Tu as montré que M(a)M(b ) = M(a+b).

Que devient cette relation si tu fais a=b ?

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 29-01-22 à 23:29

(M(a))² = M(2a)

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 30-01-22 à 01:51

En faisant par récurrence on arrive à (M(a))k+1 = M(k(2a)) pas M((k+1)a)..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice : algèbre linéaire 30-01-22 à 09:03

Bonjour,
Je réponds en l'absence des autres aidants.
(M(a))k+1 = (M(a))kM(a)
En y remplaçant (M(a))k par M(ka), on ne trouve pas M(k(2a)).

Posté par
larrech
re : Matrice : algèbre linéaire 30-01-22 à 09:04

Un petit coup de fatigue ?

M(3a)= M(2a) M(a)=M^2(a) M(a)= M^3(a)

d'où la récurrence, immédiate, comme on dit

Posté par
matheux14
re : Matrice : algèbre linéaire 30-01-22 à 09:17

Ah oui, désolé..

En remplaçant on a bien M(ka + a) = M((k+1)a)

Merci beaucoup.



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