Bonjour,
je dois faire l'exercice suivant mais je suis bloquée :
Soient A et B deux matrices telles que AB-BA=B
(1) Montrez que pour n'importe quel k appartenant à N, A(B^k) = (B^k)(A + kIn)
In étant l'identité.
(2) En déduire que det(B)=0
J'ai développé la formule de départ et j'arrive à écrire que AB = B( A+ In), en revanche je n'arrive pas du tout à rajouter le k. J'ai aussi essayé par récurrence mais ça ne m'avance pas, et en passant par le déterminant je suis bloquée aussi.
Quelqu'un pour m'aider ?
Merci d'avance, passez une bonne soirée
Marthe
Pour la (2) je pense qu'il faut prouver que B est inversible (soit qqch.B=In), ainsi detB=0 mais je ne vois pas comment faire
Bonjour
1) récurrence bien sûr.
2) B inversible et det B=0 c'est incompatible !!!
Je pense qu'il faut raisonne rpar l'absurde: supposer que det(B)\neq0 .
passer au déterminant dans 1) simplifier et on a une relation qui ne fait intervenir que A et k et puis arriver à une contradiction.
AB=BA+B par hypothèse don cla formule est exacte au rang 1
*on suppose qu'elle est vérifiée à un certain rang k
(1)
on multiplie à droite par B
(2)
dans le membre de droite de (2) on remplace
par
je te laisse terminer
Je suis toujours bloquée avec la récurrence ... Je dois dire que c'est vrai au rang k et prouver au rang k+1 ou dire que c'est vrai au rang k-1 et prouver au rang k ?
C'est le k devant l'identité qui me dérange
Oui mais il faut expliquer où est la contradiction. Est ce que on peut avoir cette égalité pour tout k.
j'ai une solution, peut être pas la plus courte, pour montrer que det(B) est nul
je considère l'endomorphisme de M_n(R) défini par
X ( tu vérifies que c'est bien un endomorphisme de M_n(r)
on a donc pour tout entier naturel non nul k
donc si B^k est non nul l'entier naturel k non nul est valeur propre pour et vecteur propre associé
aurait une infinité de valeurs propres ce qui est impossible car M_n(R) est de dimension finie donc il existe un entier r tel que soit la matrice nulle
donc
sauf étourderie de ma part
Bonjour
Veleda j'aime bien ta démonstration.
Ceci étant on pouvait finir facilement avec det(A)=det(kIn+A).
En effet det(kIn+A) est un polynôme en k qui commence par k^n tend vers l'infini quand k
tend vers l'infini....
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