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Niveau Maths sup
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Polynome caractéristique

Posté par
FonKy-
08-12-07 à 16:55

Bonjour, j'ai besoin d'un petit coup de pouce pour mon exo de TD:

On suppose X _A (0)0.
Calculer X_{A^{-1}}

Merci beaucoup

Posté par
lolo217
re : Polynome caractéristique 08-12-07 à 17:46

det(A^-1)det(A-XI)det(X^-1I)=  det(I - XA^-1) det(X^-1I)= det(X^-1 - A^-1)
ça doit te suffire

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 08-12-07 à 18:09

oui mais vous me donnez det(A^-1 - X^-1 ) en gros, mais c'est pas det(A^-1 - X) qu'on cherche plutot ?

Merci en tout cas

Posté par
jeanseb
re : Polynome caractéristique 08-12-07 à 18:35

Bonjour

Peut-être justifier l'existence de A-1 en disant que 0 n'étant pas racine de A, il n'est pas valeur propre de A, donc le noyau est réduit à 0 donc A est inversible.

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 08-12-07 à 18:53

oui ca c'est bon merci
c la suite qui me fait bloquer a dire vrai

Merci

Posté par
lolo217
re : Polynome caractéristique 08-12-07 à 20:19

tu poses  Y = X^-1  et tu regardes ce qui se passe

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 16:26

okaymeci lolo en fait ce qui me genait aurait pas du

merci !

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 16:45

non en fait je suis toujours pas convaincu apres calcul ..

j'ai X_{A^{-1}}(X)=(-X)^n.det(A^-1)det(A-X^1.I_n)

et si je pose Y=X^-1  ca change forcément dans le membre de gche que je recherche aussi non ?

je comprend pas cette subtilité , merci à vous

Posté par
Camélia Correcteur
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 16:57

Bonjour

Voici une méthode différente. On sait que

\khi_A(A)=A^n+a_{n-1}A^{n-1}+...+a_0I_n=0 avec a00. Si on met a_0A^{-n} en facteur, on trouve un polynôme unitaire de degré n annulateur pour A-1, donc c'est le polynôme caractéristique (ou - celui-ci selon les définitions).

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 17:57

okay merci beaucoup en fait camélia, je vais reprendre votre idée mais un poil différemnt car vous avez fait une micro erreur je crois :p
en rédigeant, ca ferait:

Selon le th de CayleyHamilton:

n tq:
A^n0  car n non nilpotente sinon X_A(A)=0
et
X_A(A)=a_k A^k=0 avec (a_n=1)

Soit   c=min(k ,a_k 0)

on a donc a_cA^n((1/a_c)I_n+(a_{n-1}/a_c)A^{-1}+..+A^{-n}=0

((1/a_c)I_n+(a_{n-1}/a_c)A^{-1}+..+A^{-n}=0

"ce polynome unitaire est annulateur de degré n pour A^{-1}"

donc X_{A^{-1}}(X)=(a_{n-k}/a_c) X^k=0 en gros avec b_0=0 et b_n=1 (b nouveau coef)

le petit truc qui me gene c la propriété entre guillemet que vous m'avez énoncé , c'est une equivalence ?

Merci beaucoup sinon, je suis plus convaincu par cette démo

Posté par
FonKy-
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 18:02

arf, en relisant pour la n ieme je relis 2 petite erreut en haut c X_A(0)=0
et je resoud a un moment sans m'en rendre compte comme si a0 different de 0 :/

mais sinon je pense que c bon
merci !

Posté par
lolo217
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 19:56

Marrant j'avais d'abord songé à la méthode de Camélia ....ya juste un problème je vois pas pourquoi (à priori...même si à posteriori ...)
un polynôme arbitraire de degré n qui annule la matrice serait le polynôme caractéristique : dit ainsi c'est clairement faux !

Posté par
lolo217
re : Polynome caractéristique 09-12-07 à 19:57

à posteriori on trouve exactement le même polynôme..que dans la méthode précédente .

Posté par
Camélia Correcteur
re : Polynome caractéristique 12-12-07 à 14:35

Bonjour

Vous avez raison (FonKy et lolo217) ma rédaction est très mauvaise, mais mon polynôme est correct.
Alors voilà: Si P est le polynôme caractéristique de A j'ai posé
P(X)=det(A)XnQ(1/X) et j'ai dit que Q est le polynôme caratéristique de A-1 en le justifiant plutôt mal. Alors voici la bonne justification:

Eventuellement dans un sur-corps on peut toujours écrire
P(X)=\prod(X-\lambda_i)^{k_i}
où les i sont les valeurs propres de A comptées avec leur multiplicité.

On a alors Q(Y)=\prod\(Y-\frac{1}{\lambda_i})^{k_i}

et cette fois c'est clair que c'est le polynôme caractéristique de A-1 dont justement on voit apparaitre les valeurs propres.



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