Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths spé
Partager :

matrice diagonalisable ?

Posté par
sophy
01-06-14 à 19:02

bonjour, je suis assez embétée sur un exercice :

on a (a_1,a_2,...,a_n) \in \C^{n}

A \in M_n(\C) ~ avec ~~ (A)_{i,j}=a_i \times a_j

On me demande si la matrice est diagonalisable.

Sur quelques exemples simples en dimension faibles je trouve que A est diagonalisable. Cependant je ne vois pas par où commencer trigonaliser A me semble une mauvaise piste car on perd les informations sur A et qu'on ne connait pas les valeurs propres, les puissances de la matrices sont compliquées il est hors de question de chercher le polynome minimal etc...

Une idée ?
Merci

Posté par
WilliamM007
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 19:20

Bonsoir.

A est clairement symétrique.
Si les coefficients sont tous réels, alors elle est symétrique réelle donc diagonalisable.

Si les coefficients sont complexes, elle ne me semble pas nécessairement diagonalisable.
Prendre par exemple a1=i, a2=1 et aj=0 pour j supérieur à 2.
Le calcul du polynôme caractéristique conduit à X², c'est-à-dire sp(A)={0}, or la matrice n'est pas nulle, donc pas diagonalisable.

Posté par
idm
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 19:20

Salut,
que penser de (a_1,a_2)=(1,i) ?

Note que ton résultat sera vrai si les a_i étaient dans \R

Posté par
castor
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 19:23

La matrice A n'est elle pas de rang 1? Auquel cas elle est diagonalisable ssi sa trace est non nulle.

Posté par
sophy
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 19:45

merci à tous

J'ai su montrer que rg(A)=1

la conclusion est bien A diagonalisable <=> a1²+a2²+...+an² different de 0

Posté par
sophy
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 19:46

dans le cas bien sur où les coefficiants sont non tous nuls

Posté par
idm
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 20:48

sophy: moi et Williams t'avons donné un contre exemple

Posté par
sophy
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 22:12

merci idm

Citation :
J'ai su montrer que rg(A)=1

la conclusion est bien A diagonalisable <=> a1²+a2²+...+an² different de 0


tu n'es pas d'accord avec ce resultat ?

dans le contre exemple A non diagonalisable et on a bien 1²+i²=0. Cela semble confirmer non ?

Posté par
idm
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 22:26

En toute honnêteté, je ne sais pas vraiment... je sais qu'une condition suffisante pour qu'elle soit diagonalisable est qu'elle soit hermitienne, (mais ce n'est bien sûr pas la seule). Disons que dans ton cas, je ne vois pas en quoi le fait que la somme des carré de la diagonale soit non nul impliquerait la diagonalisabilité, mais dans le fond pourquoi. Je t'avoue ne pas avoir vraiment le temps d'y réfléchir, attend donc l'avis de quelqu'un d'autre

Citation :
dans le contre exemple A non diagonalisable et on a bien 1²+i²=0. Cela semble confirmer non ?


le fait que ça marche dans ce contre exemple n'est pas suffisant pour affirmer ton assertion.

Posté par
sophy
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 22:32

oui bien sur je ne me base pas sur le fait que le contre exemple marche pour affirmer mon assertion

Je ne sais pas ce qu'est une matrice hermitienne

en gros les valeurs propres sont 0 et la trace

si la trace est nulle alors la matrice est non diagonalisable car elle serait nulle

si la trace est non nulle on montre aisaiment que l'ordre de multiplicité de la trace est 1 = dim(Ker(A-tr(A)I)) et que celui de 0 est n-1=dim(Ker(A))

ce qui donne le resultat

Posté par
WilliamM007
re : matrice diagonalisable ? 01-06-14 à 22:50

Une matrice hermitienne est une matrice égale au conjugué de sa transposée.

Effectivement une matrice de rang 1 est diagonalisable ssi la trace est non nulle.

Par contre ici il faut faire attention : si les ai sont tous nuls alors elle n'est pas de rang 1



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !