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polynome annulateur

Posté par mickachef (invité) 02-11-05 à 22:19

soit g lendomorphisme de lensemble des matrices carrées réelles d'ordre n( n>=2)
soit M élément de cet ensemble
on note g(M)= M + tr(M).I  (I est la matrice unité)

on me demande de prouver que (X-1)² est polynome annulateur de g

je me propose alors de montrer que P(g)= 0
c a dire

( g - I)² = 0

mais apres je bloque
si vous pouvez m'aider...

merci!

Posté par mickachef (invité)rectification!! 02-11-05 à 23:07



g(M) = M + tr(M).J ou J est une matrice de lensemble définnisant g dont la trace est nulle mais J n'est pas la matrice nulle
désolé de la distraction c'était la question précédente!!...

Posté par mickachef (invité)je re explique si ca na pa été assez clair 02-11-05 à 23:12

mon but est de montrer que 5x-1)² est polynome annulateur de de g
or je bloque une fois arrivé a

(g-I)² = 0

je pense devoir utiliser le fait que la trace de J est nulle mais je ne vois pas comment...

Posté par
otto
re : polynome annulateur 02-11-05 à 23:17

Bonsoir,
pour tout M
(g(M)-M)^2=(tr(M)J)^2
Je ne vois pas de raison a priori pour que tr(M)^2J^2= soit nul.

Est ce vrai, ou manque t'il une hypothèse?
Notamment dans le cas M=I ca donne J^2=0, mais une matrice de trace nulle n'est pas forcément nilpotente.

Sauf erreur

Posté par mickachef (invité)re : polynome annulateur 02-11-05 à 23:25

EN FAIT ON SAIT JUSTE QUE J est une matrice non nulle mais dont la trace  es t nulle
et g est un endomorphisme tel que
g(M) = M + tr(M).J

et M Désigne n'importe quelle matrice carrée de réels d'ordre n

Posté par
otto
re : polynome annulateur 02-11-05 à 23:29

Ok, mais je viens de te montrer que c'était faux non?

Posté par mickachef (invité)si désolé.. 02-11-05 à 23:33

la seule hypothese héritée de la question précédente serait alors le fait
que l application f définie par

f(M)= M +tr(M).I est un automorphisme diagonalisable

voila merci encore !!

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : polynome annulateur 03-11-05 à 04:25

Bonsoir otto et mickachef;
Notons 4$\fbox{E=M_n(\mathbb{R})\hspace{5}(n\ge1)}
(*)Je crois qu'un polynome annulateur de l'endomorphisme g est plutot 5$\blue\fbox{P(X)=(X-1)(X-n-1)}
En effet pour toute matrice M\in E on a:
5$P(g)(M)=(g-Id_E)o(g-(n+1)Id_E)(M)\\=(g-Id_E)(M+tr(M)I-(n+1)M)\\=(g-Id_E)(tr(M)I-nM)\\=tr(tr(M)I-nM)I\\=(tr(M)tr(I)-ntr(M))I\\=(ntr(M)-ntr(M))I\\=0_E
(*)Vu que P est scindé à racine simple et que 3$\fbox{P(0)=n+1\neq0} on conclut que 5$\fbox{g{:}E\to E\\M\to M+tr(M)I} est un automorphisme diagonalisable de E.

Sauf erreurs bien entendu

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : polynome annulateur 04-11-05 à 02:20

Bonsoir;
Je n'avais pas vu la réctification de mickachef:
5$\fbox{g{:}E\to E\\M\to M+tr(M)J}4$J est une matrice non nulle telle que 4$tr(J)=0
En remarquant que 4$\fbox{\forall M\in E\\(g-Id_E)(M)=tr(M)J} on peut écrire:
5$\fbox{(g-Id_E)^2(M)=(g-Id_E)o(g-Id_E)(M)\\=(g-Id_E)(tr(M)J)\\=tr(tr(M)J)J=tr(M)tr(J)J=0}
donc le polynome 5$\blue\fbox{Q(X)=(X-1)^2} est bien un annulateur de l'endomorphisme g.
(*)0 n'est pas valeur propre de g ce qui prouve que g est un automorphisme de 4$E.
(*)1 est l'unique valeur propre de g ce qui prouve que g n'est pas diagonalisable car s'il l'était il serait l'4$Id_E ce qui donnerait que 4$J=0 contrairement à l'hypothèse sur 4$J

Sauf erreurs bien entendu



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