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Niveau Maths sup
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problème endomorphisme

Posté par RV51 (invité) 16-10-07 à 22:10

Bonjour, mon DM contient un exercie sur lequel je bloque, pourriez-vous m'éclairer ou du moins me montrer par ou commencer

Soit E un espace vectoriel de dimension 3 sur R.
Soit f un endomorphisme tel que f² différent de vecteur nul et f^3 = vecteur nul.

1)Monter qu'il existe une base B={ u1,u2,u3} de E telle que la matrice de f dans cette base soit:

      0  0  0
A=  1  0  0
      0  1  0

2) Déterminer tous les endomorphismes g tels que :
f rond g = g rond f.

Merci beaucoup, toutes les idées sont les bienvenues

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème endomorphisme 16-10-07 à 22:19

Bonsoir RV51, es-tu en première ou en deuxième année?

Connais-tu la réduction des endomorphismes?

Si oui que peux-tu dire du polynôme caractéristique et du polynôme minimal de f?

Posté par RV51 (invité)re : problème endomorphisme 16-10-07 à 22:27

oui, je connais la réduction d'endomorphisme , le polynome caractéristique est P(X)= X^3 mais que puis-je faire avec ceci? et peux tu m'en dire plus sur le polynome minimal? Merci

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème endomorphisme 16-10-07 à 22:41

OK!

On va se passer du polynôme minimal

que peux-tu dire des dimensions de Ker f, Ker f² et Ker f3 ?

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 16-10-07 à 23:21

1) comme  f2 n'est pas nul il existe un  x  tel que
  f2(x)  est non nul.
Démontre que  {x, f(x),  f2(x)}  convient
2) utilise l'écriture de  g(x)  dans la base précédente

Posté par RV51 (invité)re : problème endomorphisme 17-10-07 à 16:58

pourriez-vous être un peu plus précis svp je suis un peu perdu la.
Merci

Posté par
Tigweg Correcteur
re : problème endomorphisme 17-10-07 à 18:33

lolo217 te proposait de prouver que si x est tel que f²(x) est non nul, alors {x, f(x), f²(x)} est nécessairement une base de E, et que dans cette base, f a pour matrice la matrice de l'énoncé.

Posté par RV51 (invité)re : problème endomorphisme 18-10-07 à 18:07

j'ai un peu avancé, pouvez-vous me dire ce que vous en pensez et les points que je dois éclaircir:

Soit x un élément de E ; f² différent de 0 donc f²(x) différent de 0.
Considérons (a,b,c) appartenant à R^3 tels que :   ax+bf(x)+cf²(x)=0 ;

f( ax+bf(x)+cf²(x) ) = 0

on a :  af(x)+bf²(x)+cf^3(x)=0  or f^3=0 quel que soit x

donc af(x)+bf²(x)=0 , on réitère :  af²(x)+bf^3(x)=0  or f^3=0 et f²différent de 0 donc a=0

de même, a=b=c=0 donc {x, f(x), f²(x)} est une base de R^3 donc de E car le cardinal de cette base est 3.

et je dis que la matrice de f dans cette base est celle de l'énoncé mais comment le prouver?

et comment avoir l'écriture de g(x) dans cette base????
Merci beaucoup

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 18-10-07 à 19:56

Ca va pour le début sauf que f2 différent de zéro donc il EXISTE un x  tel que...

La matrice est bien celle que tu dis  : tu écris en colonne les composantes de l'image par  f  de ta base, première colonne  f(x) = 0x + 1 f(x)+ 0f2  etc...

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 18-10-07 à 19:56

g(x) =  ax+ b f(x) + c f2(x)

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 18-10-07 à 19:57



erreur de manip : il existe  a,b, c  tels que l'on ait cette égalité.

Maintenant calcule  g(f(x))  et  g(f2(x)) .

Posté par RV51 (invité)re : problème endomorphisme 24-10-07 à 15:16

g(f(x))=af(x)+bf²(x) et

g(f²(x))=af²(x)+c f^4(x) mais après ca m'avance à quoi?
Merci

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 24-10-07 à 19:45

tes formules sont fausses ! Attention x  est fixé tu dois composer à gauche et utiliser la commutativité....

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 24-10-07 à 19:50

pardon tes formules sont justes...mais tu peux les laisser ainsi :

g(x) = a x+ b f(x)+ c f2(x)

donc  g(f(x)) = a f(x) + b(f(f(x))  + c f2(f(x))  et

g(f^2(x)) = a f^2(x) + b(f(f^2(x))  + c f2(f^2(x))  

conclusion  g  et   a I + b f + cf^2  coincident sur une base donc sont égaux partout !

Les endomorphismes qui commutent à  f  sont les polynômes en  f  (les  aI+bf + cf^2)

Posté par
lolo217
re : problème endomorphisme 24-10-07 à 20:08

Ne fait la méthode précédente est (trop) générale ,.... le plus simple est de prendre une mmatrice arbitraire M  avec 9 coefficients é écrire  NM=MN  ici tu dois trouver les matrices triangulaires inférieures



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