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Matrices nilpotentes

Posté par
Lefkippos
31-01-22 à 18:14

Bonsoir, j'aurais besoin d'un peu d'aide sur un exercice :
Alors voilà,

Soit une matrice carrée d'ordre n.

Rappel : On dit que A est nilpotente s'il existe p tel que Ap = 0

Dans ce cas, le plus petit entier naturel p vérifiant Ap = 0 est appelé indice de nilpotence de la matrice A.

1) Montrer que si A est nilpotente (d'indice de nilpotence p), alors k p, Ak = 0

Pour moi cela paraît tout à fait logique, mais je ne sais pas comment le prouver...

Posté par
larrech
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 18:25

Bonjour,

Tu peux écrire k=p+k-p

Posté par
Lefkippos
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 18:34

Donc Ak = Ap+k-p
                                            = Ap*Ak*A-p
                                            = 1* Ak = Ak

Mais où cela nous mène t-il ?

Posté par
larrech
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 18:57

Pour que A^{-p} ait un sens, il faudrait que A soit inversible, ce qui n'est pas le cas. Si tu l'ignores (et comme tu ne l'as pas vu en cours on ne peut pas te le reprocher) il faut au moins être prudent et éviter de l'écrire.

Par contre comme  k-p\geq0, A^{k-p} a un sens.

Par ailleurs A^p=0...

Posté par
Lefkippos
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 19:22

Et si je raisonne ainsi :

On sait que Ap = 0 et on a k p

Donc k-p 0
Donc Ak-p A0
Ak-p 1
Ak X A-p 1
Ak 1/A-p
Ak Ap

Or Ap = 0 donc Ak 0

Mais le problème c'est que j'ai un supérieur ou égal (alors qu'il me faut un égal), et à un moment on a A-p, même si il s'annule par la suite je ne sais pas si on peut...

Posté par
larrech
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 19:47

Je te dis que A^{-p} n'a pas de sens. Tu as lu ce que j'ai écrit ?

Si tu multiplies une matrice par la matrice nulle, tu obtiens la matrice nulle., il n'y a pas à chercher plus loin.

Posté par
LeHibou
re : Matrices nilpotentes 31-01-22 à 23:43

Bonsoir,

Je me permets une intervention tardive :
Pour k p on a :
Ak = Ap.Ak-p = 0.Ak-p = 0
Pas d'appel à des matrices invesibles car k-p 0

Posté par
carpediem
re : Matrices nilpotentes 01-02-22 à 14:04

salut

une simple récurrence semble plus naturelle à ce  niveau ... sachant que OM = MO = 0 pour toute matrice M (O est la matrice nulle) ..

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrices nilpotentes 01-02-22 à 16:53

Bonjour,
Je crois nécessaire de signaler à Lefkippos qu'écrire des inégalités entre des matrices ne veut rien dire.

Je reprends le message de larrech :

Citation :
comme  k-p\geq0, A^{k-p} a un sens.

Par ailleurs A^p=0...
Ecrire le produit de Ap par Ak-p a aussi un sens.
Et une récurrence ne me semble pas naturelle.
Mais des goûts et des couleurs...

Posté par
carpediem
re : Matrices nilpotentes 01-02-22 à 20:50

de ce que je vois en math expertes je pense que si ...



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