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polynôme annulateur

Posté par
QWERfghj123
05-02-22 à 21:06

Bonsoir,
parfois on nous demande de trouver une relation entre les endomorphismes qui donne l'endomorphisme nul. Cela permet de  trouver les valeurs propres en utilisant les polynômes annulateurs. Par exemple, si on f^2-4Id = 0 cela veut dire que X^2-4 est une polynôme annualteur. Le passage entre ces deux idées me semble un peu brève. Qu'est-ce que nous permet de se référer aux polynômes annulateurs à apr le fait que la realtion est nulle? Par exemple, le fait qu'on change d'objet me bloque un peu (on passe des endomoprphismes à des focntions polynomiales ou dans ceratins  cas des matrices à des focntions polynomiales)
Merci et bonne soirée.

Posté par
lafol Moderateur
re : polynôme annulateur 05-02-22 à 23:21

Bonsoir
que signifie pour toi l'expression " le polynôme X²-4 est annulateur de la matrice A" ? ou " le polynôme X²-4 est annulateur de l'endomorphisme f" ?

Posté par
QWERfghj123
re : polynôme annulateur 06-02-22 à 09:12

Сela signifie qu'on pose un polynôme P(X) = X^2 -4 et ensuite on l'évalue en A, donc P(A) = A^2 - 4I = 0. Juste ces objets sont tellement diffrents  que la rédaction X^2 - 4 me semble trop brève et j'essaie de comprendre si un détail important ne m'échappe pas dans la compréhension

Posté par
GBZM
re : polynôme annulateur 06-02-22 à 12:14

Bonjour,

Qu'est-ce qu'un polynôme à coefficient dans le corps K, autrement dit un élément de K[X]. De façon informelle, c'est un programme de calcul à partir de l'indéterminée X utilisant les constantes de K, l'addition et la multiplication. Et ce programme de calcul, on peut l'évaluer en remplaçant X par n'importe quel objet pour lequel les instructions de ce programme font sens. Mathématiquement, on peut évaluer le polynôme P en n'importe quel élément a d'une K-algèbre R, et ça nous donne un élément de R.
Exemples de K-algèbres et illustration pour P=X^2-4 :
1) K lui même. On peut évaluer P en un élément a\in K, ça nous donne P(a)=a^2-4.
2) K[X] : on peut évaluer P en un élément Q\in K[X], ça nous donne le polynôme P(Q)=Q^2-4.
3) \mathrm{End}(E) , la K-algèbre des endomorphismes du K-espace vectoriel E. On peut évaluer P en l'endomorphisme f et ça nous donne l'endomorphisme P(f)= f^2-4\,\mathrm{Id}_E.
4) M_n(K), la K-algèbre des matrices carrées de taille n. On peut évaluer P en une matrice A et ça nous donne P(A)=A^2-4I_n.

On peut continuer avec d'autres exemple de K-algèbres, par exemple la K-algèbre des fonctions d'un ensemble X dans K, etc.. Un polynôme peut s'évaluer sur tout un tas d'objets différents.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : polynôme annulateur 06-02-22 à 15:25

Bonjour,
Je me permets d'apporter une précision :
Dans P(f)= f^2-4\,\mathrm{Id}_E, ce qui est écrit f^2 désigne fof.

Posté par
jeanseb
re : polynôme annulateur 06-02-22 à 21:46

Bonsoir

Pour prolonger ce que dit Sylvieg:

si f est représentée par une matrice A, alors f2 = fof sera représentée par la matrice AxA = A2

Posté par
GBZM
re : polynôme annulateur 06-02-22 à 23:26

Oui bien sûr, le produit dans l'algèbre des endomorphismes est la composition. Que pourrait-ce être d'autre ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : polynôme annulateur 07-02-22 à 08:19

Rien d'autre quand on parle d'espace vectoriel et d'application linéaire, mais autre chose si on travaille dans l'algèbre des fonctions de vers par exemple.
Pas toujours évident pour les étudiants cette notation qui a des sens différents selon le contexte.

Posté par
GBZM
re : polynôme annulateur 07-02-22 à 10:13

Je n'ai pas l'impression que c'est ce qui pose problème à QWERfghj123

Posté par
bernardo314
re : polynôme annulateur 07-02-22 à 14:22

Bonjour,

Pour compléter ce qui a été dit : on a un morphisme d'anneau  \psi de  (K[X] , +, .)   dans   (K[f]  , + , ° )   défini par  \psi(P) =  P(f)  .

Posté par
GBZM
re : polynôme annulateur 07-02-22 à 14:31

Morphisme de K-algèbres, en fait : pour tout élément a d'une K-algèbre R, il existe un unique morphisme de K-algèbres  de K[X] dans R qui envoie X sur a : c'est le morphisme d'évaluation en a.



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