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Niveau Licence Maths 1e ann
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Matrices similaires ?

Posté par
Jau
06-11-10 à 18:38

Bonsoir.

Dans un exo, on nous donne plusieurs matrices, puis on nous demande :
Lesquelles de ces matrices sont similaires ? Pour les matrices A et B qui sont similaires, trouver P inversible telle que A = PBP-1

Or on n'a jamais parlé de matrices similaires. On a vu que "semblables" et "équivalentes". D'après la fin de la question, je suppose que similaire et semblables c'est la même chose, mais je préfèrerais m'en assurer.

Posté par
gui_tou
re : Matrices similaires ? 06-11-10 à 18:40

Effectivement, similaire = semblable

Posté par
Jau
re : Matrices similaires ? 06-11-10 à 18:44

Okay, merci bien.

Posté par
Jau
re : Matrices similaires ? 06-11-10 à 19:26

Me revoilà, j'ai trouvé deux matrices semblables A et B (elles ont le même polynôme caractéristique).

A = \(0 1 0 0 0\\0 0 1 0 0\\0 0 0 1 0\\0 0 0 0 1\\0 0 0 0 0\) . . . B = \(0 1 0 0 1\\0 0 1 0 0\\0 0 0 1 0\\0 0 0 0 1\\0 0 0 0 0\)

Comment trouver simplement une matrice inversible P telle que A = PBP-1 ?
Doit y avoir du Jordan la-dessous, mais je vois pas comment l'utiliser.

Posté par
Jau
re : Matrices similaires ? 06-11-10 à 21:45

J'ai trouvé par un pur hasard qu'avec P = I-C (où C est une matrice qui a un 1 dans le coin en haut à droite et des 0 partout ailleurs), on a P^{-1} = I+C et B = PAP^{-1}.

Posté par
gui_tou
re : Matrices similaires ? 07-11-10 à 10:04

Pour ton exemple avec A et B :

Citation :
j'ai trouvé deux matrices semblables A et B (elles ont le même polynôme caractéristique).


Attention : deux matrices ayant le même polynôme caractéristique ne sont pas forcément semblables, ce n'est qu'une condition nécessaire.
Exemple : 3$A=\(\array{1&1\\0&1}\) et 3$B=\(\array{1&0\\0&1}\)

Citation :
Comment trouver simplement une matrice inversible P telle que A = PBP-1 ?


Dans le cas général, ce n'est pas forcément simple au niveau des calculs.

Ici, j'appelle 3$B_0=(e_1,e_2,e_3,e_4,e_5) la base dans laquelle s'écrit la matrice de l'endomorphisme considéré. Comme A et B sont semblables, elles représentent le même endomorphisme (appelons le f).

On voit bien que 3$f(e_1)=0,\;f(e_2)=e_1 etc.

Et bien on devine que dans la base 3$B_1=(e_1,e_2,e_3,e_4,e_2+e_5), f est représentée par la matrice B.

On a donc exhibé deux bases de IR5 qui vont bien avec A et B.


-----------------

Bon en me relisant je ne suis pas clair au possible, désolé.



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