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Polynôme caractéristique d'une matrice sur C

Posté par
mikel83
30-05-21 à 17:51

Bonjour à tous!
Comment démontrer que toute matrice  A  sur C  a un polynôme caractéristique qui possède au moins un zéro (complexe) ?

Posté par
Foxdevil
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 30-05-21 à 17:54

Bonsoir,

Posée telle quelle, cette question est essentiellement le Théorème fondamental de l'algèbre....

Il faut aussi s'assurer que le "polynôme caractéristique" est bien un polynôme....

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 30-05-21 à 17:59

J'ai oublié de préciser que A appartient à SL(2,C) , cad que det A=1 ...

Posté par
Foxdevil
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 30-05-21 à 18:20

Je ne vois pas trop ce que ça change à la question....

Pourrait-on en savoir plus sur le contexte de la question...?

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 30-05-21 à 19:11

Je travaille actuellement sur le Gourgoulhon, ma "bible" de la Relativité Restreinte, et cette propriété est utilisée p 253  dont voici un extrait:

7.4.5 Existence de vecteurs propres lumière
Une application intéressante du revêtement de SOo (3,1) par SL(2,ℂ) est la preuve de l'existence d'un vecteur propre du genre lumière pour toute transformation de Lorentz restreinte, propriété que nous avons utilisée comme point de départ de la classification des transformations de Lorentz au § 6.3.
Considérons en effet Λ∈SO_o (3,1)  tel que Λ=S(A)  .Puisque A  est une matrice sur C , son polynôme caractéristique possède au moins un zéro (complexe), ce qui signifie que A admet au moins une valeur propre μ∈C . On a nécessairement μ≠0 car det⁡A=1 .....


Posté par
Foxdevil
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 30-05-21 à 19:39

Oui c'est bien ça; il s'appuie sur le Théorème fondamental de l'Algèbre: Tout polynôme à coefficients dans \C admet une racine complexe.

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 09:13

Merci pour ta réponse!
C'est le théorème de D'Alembert-Gauss  que tu cites ?
Il indique "que tout polynôme non constant, à coefficients complexes, admet au moins une racine" Ok, je connaissais ; mais il ne précise pas si la racine est complexe.
Donc je cherchais à savoir s'il existait une condition qui imposerait à une des racines d'appartenir à C ?

Posté par
GBZM
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 09:49

Bonjour,

Le théorème de d'Alembert-Gauss, énoncé correctement, dit que tout polynôme non constant à coefficients dans \C a une racine dans \C.

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 10:20

OK! Merci pour la précision ...
Il me restait de mes souvenirs lointains que "tout polynôme de degré n possédait n racines " sans savoir si elles étaient réelles ou complexes!
Merci à tous pour vos réponses
Cordialement, Mikel.

Posté par
GBZM
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 11:46

Un nombre réel est aussi un nombre complexe. "Avoir une racine dans \C" ne veut pas dire "Avoir une racine dans \C\setminus \R.

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 12:12

Effectivement!
Et c'est bien l'ambiguïté dans mon texte:  que sous entend le terme (complexe) ? Personnellement, je l'interprète  comme  C / R ???

Posté par
GBZM
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 12:18

Interprétation fautive : un nombre complexe, c'est tout simplement un élément de \C.
Selon toi, un nombre rationnel serait un élément de \Q\setminus \Z ?

Posté par
mikel83
re : Polynôme caractéristique d'une matrice sur C 31-05-21 à 12:48

OK... Merci!



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