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sous-espace propre

Posté par virgo2009 (invité) 27-06-05 à 03:25

salut
j'ai un souci concernant l'exo suivant:
soit A la matrice ( 1 -1 1 )
                    1  1 -1
                  ( 2 -1  0 )
apres avoir trouver la valeur propres en resolvant le polynome caracteristique(on a =-2/3)on me demande:
- de determiner les sous espaces propres de A
- peut on trouver une base de E forme des vecteurs propres.
je ne vois pas ce k'il faut faire
y a t'il une methode systematique pour resoudre ces questions?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re:sous-espace propre 27-06-05 à 04:15

Bonjour virgo2009,
je crois que tu t'es trompé en calculant ton polynome caractéristique car il vaut(X^2-1)(X-2) la matrice A admet donc 3 valeurs propres distinctes -1,1 et 2 et elle est donc diagonalisable c'est à dire qu'il existe une base (\vec{u},\vec{v},\vec{w})de E formée de vecteurs propres.
pour avoir (\vec{u},\vec{v},\vec{w}) il te faut résoudre les 3 systémes: A\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix} pour =-1,1 et 2
tu vas trouver les équations des 3 sous espaces propres E_{-1},E_1 et E_2 (qui sont ici des droites vectorielles) puis tu prends un vecteur directeur (ie non nul) de chaque espace.
par exemple tu as : E_1 d'équation x=y=z donc \begin{pmatrix}x\\y\\z\end{pmatrix} =\begin{pmatrix}x\\x\\x\end{pmatrix} =x\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}
tu peut donc prendre  \vec{v}=\begin{pmatrix}1\\1\\1\end{pmatrix}

Posté par virgo2009 (invité)re:sous-espace propre 27-06-05 à 05:48

hum je ne vois pas comment tu arrive a ce polynome caracteristique,la disposoition de la matrice ne permet pas d'avoir un polynome de degre 3 puisque la diagonale principale se termine par 0 non ?
sinon merci pour les explications elles sont particulierement claires!
sinon pour la meme matrice comment determinerais-t-on un base de ker(f),
f etant l'endomorphisme defini par A?  

Posté par
J-P Posteur d'énigmes
re : sous-espace propre 27-06-05 à 09:01

\ |1-X\ \  -1\ \  \ \ \ 1\ |
\ |1 \ \ \ \ \ 1-X\ \ -1\ |
\ |2\ \ \ \ \ \ -1\ \ 0-X|

(1-X).[(1-X).(-X) -1] - 1(X+1) + 2(1-1+X)
= (1-X)(X²-X-1) - X - 1 + 2X
= (1-X)(X²-X-1) + X - 1
= (X-1).(1 - X²+X+1)
= -(X-1)(X²-X-2)
= -(X³-X²-2X-X²+X+2)
= -(X³-2X²-X+2)
= -(X-2)(X-1)(X+1)

et donc on peut avoir \lambda = -1 ou 1 ou 2.

...
-----
Sauf distraction.

Posté par
otto
re : sous-espace propre 27-06-05 à 10:35

Bonjour:

"disposoition de la matrice ne permet pas d'avoir un polynome de degre 3 puisque la diagonale principale se termine par 0 non ?"


Tu ne dois pas bien maitriser ton cours puisqu'il y'a quand même un théorème qui te dit que le polynôme caractéristique est de degré l'ordre de ta matrice, donc ici c'est 3.

"sinon pour la meme matrice comment determinerais-t-on un base de ker(f)"
Là c'est assez évident, ker(f) c'est l'ensemble des vecteurs de l'ensemble de départ dont l'image par f est le neutre (ici le neutre c'est 0).
La possibilité la plus bourrine serait de résoudre le système
AX=0
La possibilité la plus subtile serait de remarquer que ker(f)=ker(f-0Id) et que c'est donc le sous espace propre associé à la valeur propre 0.
La possibilité la plus pratique et rapide ici serait de voir que ker(f)={0} puisque |det(A)|=2 et donc ta matrice est inversible dans R. (d'ailleurs travaille t'on dans R? ce n'est pas précisé...)

En général, dans les examens de ce type, et surtout en algèbre linéaire, il faut se laisser guider et ne pas avoir peur.
Bonne chance,
A+

Posté par virgo2009 (invité)re : sous-espace propre 27-06-05 à 18:22

en effet j'ai ecrit une belle etourderie!
merci beaucoup a tous pour vos reponses!!
sinon otto ne t'inkiet pas il me faut plus que de l'algebre lineaire pour avoir peur .
merci encore
a+

Posté par
otto
re : sous-espace propre 27-06-05 à 18:25

J'espère bien , cependant l'algèbre linéaire est plus rebutant au niveau théorique qu'au niveau pratique.
Notamment ce genre d'exercice fait appelle à certaines connaissances théoriques qui font un peu peur. L'algèbre linéaire, c'est beau à pratiquer, mais c'est froid à étudier
Bonne chance,
A+



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