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Trigonalisation

Posté par
gunsouci
20-11-07 à 20:28

Au secours, je n arrive pas a trigonamiser une matrice qui m est donnee

-4   1  0  1
-2  -1  0  1
-12  6  3  1
-2   1  0  -1


j ai -2 valeur propre triple et 3 valeur propre simple
la dimension du sev associé a -2 est 2 engendré par 1  0  2  2
et 0   1   -1   -1

je trouve une base de R4, avc u1= (1  0   2   2) u2=( 0   1  -1   -1) e3=(0   0   1  0) et e1=( 1   0   0   0)
c bien une base ces vecteurs st lineairement independants
car det de ces vecteurs  = 2

ensuite je sasi que f(u1)=-2u1
                    f(u2)=-2u2
                    f(e3)=3e3
       et j essaie d exprimer f(e1) en fonction de u1 u2 u3 et e1

je trouve apres calculs f(e1)=-2u1 -2u2-10e3-2e1

at apres je bloque je ne sasi pas  quoi faire !
j ai jeté un coup d oeil dans les livres uns eul exemplee st detaillé et je comprends pas d ou sortent ces chiffres!

quelqu un peut m aider svp?

Posté par
perroquet
re : Trigonalisation 20-11-07 à 23:17

Bonjour, gunsouci.

Ton exercice est terminé puisque la matrice de f dans la base (u1,u2,e3,e1) vaut:

\begin{pmatrix} -2 & 0 & 0 & -2\\ 0 & -2 & 0 & -2 \\ 0 & 0 & 3 & -10 \\ 0 & 0 & 0 & -2\end{pmatrix}

(si tu n'as pas fait d'erreur dans tes calculs que je n'ai pas vérifiés)

Posté par
raymond Correcteur
Trigonalisation 20-11-07 à 23:59

Bonsoir.

Je te propose la même approche. Dim(E3) = 1 et dim(E-2) = 2. Voilà mes résultats :

Vecteur propre associé à la valeur propre 3 : e1 = (0,0,1,0)

Vecteurs propres associés à la valeur propre -2 : e2 = (1,2,0,0)

e3 = (0,-1,1,1)

Le polynôme caractéristique étant scindé sur R, l'endomorphisme f associé à la matrice initiale est trigonalisable.

On peut penser que cette matrice triangulaire sera du type :

2$\textrm T = \begin{pmatrix}3&0&0&0\\0&-2&0&a\\0&0&-2&b\\0&0&0&-2\end{pmatrix}

Les vecteurs e1, e2, e3 vérifient :

f(e1) = 3e1 f(e2) = -2e2 f(e3) = -2e3

on peut donc les choisir comme trois premiers vecteurs d'une base trigonalisante.

Cherchons donc le dernier e4 tel que :

f(e4) = a.e2 + b.e3 - 2.e4

ou :

(f + 2Id)(e4) = a.e2 + b.e3

Cela se traduit par un système :

2$\textrm\{{2x - y \ \ \ \ \ \ - t = a\\2x - y \ \ \ \ \ \ - t = 2a - b\\12x - 6y - 5z - t = b\\2x - y \ \ \ \ \ \ - t = b

En comparant les équations 1°, 2° et 4°, on a de suite a = b

Enfin, en résolvant avec y et t comme inconnues principales, on trouve :

e4 = ( x , 2x-z , z , z-b)

En choisissant x = z = 0 et b = 1, on prendra e4 = (0,0,0,-1)

Alors, sur B' = (e1 , e2 , e3 , e4)

2$\textrm T = Mat(f,B') = \begin{pmatrix}3&0&0&0\\0&-2&0&1\\0&0&-2&1\\0&0&0&-2\end{pmatrix}

Il y a naturellement d'autres décompositions

A plus RR.



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