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Niveau Maths sup
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Vecteurs propres, projection et symétrie

Posté par
Ykroxor
19-06-05 à 18:42

Salut à tous, voilà un énoncé qui me pose bien des problèmes, je ne comprend vraiment pas comment aborder la chose. Si quelqu'un pouvait me mettre sur la voie. Je suis en prépa HEC voie scientifique si ca peut vous aider pour la réponse.
Soit \pi le plan de \mathbb{R}^{3} engedré par les vecteurs \vec{u}=(1,0,1) et \vec(v)=(-1,2,1), et \vec{w}=(0,0,1). On note:
   - p_{\pi} la projection de \mathbb{R}^{3} sur \pi parallèlement à \vec{w} et
   - s_{\pi} la symétrie par rapport à \pi de direction \vec{w}.
Quels sont les éléments propres de p_{\pi} et de s_{\pi}
Merci d'avance.
Jéjé

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 18:58

A première vue, tu dirais que c'est quoi?
Si tu commences par regarder les vecteurs propres pour la projection et les valeurs propres pour la symétrie, tu devrais avoir des idées (représente toi géométriquement ce qui se passe, indépendemment de ce que valent u,v et w dans un premier temps)

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 19:18

Pour être plus précis:
Que valent s(w)?s(u)?s(v)?
De même pour p.
Vu que ces 3 vecteurs engendrent totalement R^3 tu as la réponse à tes questions.

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 19:23

bah pour les vecteurs je dirais que p_{\pi}(\vec{v}) et \vec{v} sont colinéaires, donc ce sont les vecteurs du plan \pi. no?
Pour la symétrie, je dirais que si le vecteur est appelle \vec{v}=(v_{1},v_{2},v_{3}) alors s_{\pi}(\vec{v})=(v_{1},-v_{2},v_{3}), et donc la avleur propre ca serait ..
non en fait je vois pas..

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 19:50

Je ne comprend pas ce que tu fais.
Pourquoi ne calcules tu pas les images par s de u,v,w?
Même question avec p.

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 20:11

parce que je vois pas comment faire

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 23:20

T'as essayé de te ramener aux définitions?
Normalement si tu fais la symétrie s par rapport à un plan, les éléments du plan sont des invariants non?
Autrement dit s(x)=x pour tout élément x du plan.
Notamment u et v appartiennent au plan et sont non proportionnels, donc libres, dans un espace de dimension 2.
Notamment s(u)=u s(v)=v et u et v sont libres => 1 est valeur propre et {u,v} engendre le sous espace propre E1.
Il ne reste plus qu'à trouver l'autre valeur propre (si elle existe), et si je ne m'abuse, c'est -1, je te laisse voir comment ca marche.

De même pour p, si je projette sur un plan F, si je suis déjà sur ce plan, alors je suis invariant. (et réciproquement, si je n'y suis pas, je ne suis pas invariant).
Notamment, les valeurs propres vont être 1 et 0 je pense, et les vecteurs propres associés à 1 vont être ceux du plan invariant.
Je te laisse terminer et confirmer/infirmer mes dire.
A+

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 19-06-05 à 23:40

\frac{u_{n+1}}{u_{n}}=\frac{e^{u_{n+1}}}{e^{u_{n}}}=e^{u_{n+1}-u_{n}}=e^{2}

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 00:26

aucun rapport avec l'exercice. A effacer si possible merci :d

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 10:41

Tu as du voir peut etre que pop=p (caractérisation des projecteurs) et que sos=1 (caractérisation des symétries)

Soit a une valeur propre de p et x un vecteur propre associé:
p(x)=ax par définition
p(p(x))=p(ax)=ap(x)
Puisque pop=p à gauche on a p(x) et à droite on a ap(x)
Puisque x est vecteur propre on obtient ap(x)=a*(ax)=a²x
Et donc p(x)=a²x
Or p(x)=ax
donc ax=a²x et donc (a²-a)x=0 et a(a-1)x=0.
La tu ne peux pas conclure directement que a=1 ou a=0, il te faut un petit argument.

Tu fais la même chose avec les symétries
s(x)=ax
s(s(x))=s(ax)=as(x)=a(ax)=a²x=x
Tu trouves alors (a²-1)x=0 et donc ...
A+

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 18:42

Pour le projecteur on peut dire :
\vec{x} est vecteur propre \Longrightarrow x\neq \vec{0} on peut donc écrire
a(a-1)=0 \Longleftrightarrow a=0 ou a=1
\fbox{Sp(p)=\left\{0,1\right\}}

Pour les symétries, je dirais comme tio que l'on arrive à:
x(a^{2}-1)=0 \Longleftrightarrow x(a-1)(a+1)=0 .
Comme \vec{x} est vecteur propre, \vec{x} \neq \vec{0} il reste donc:
(a-1)(a+1)=0 \Longleftrightarrow a=1 ou a=-1.
On a donc : \fbox{Sp(f)=\left\{-1,1\right\}}

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 18:45

Tu n'as pas le droit de multiplier à gauche par x.
Ensuite tu peux avoi x non nul, (a-1) et a non nuls, et pourtant avoir a(a-1)x=0.

Attention donc

Posté par
Ykroxor
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 18:50

ah oui c'est je me suis un peu précipité.
Pour le fait que l'on ne puisse pas multiplier à gauche par x, c'est un problème de commutativité??
Hmm quels sont les valeurs propres alors?

Posté par
otto
re : Vecteurs propres, projection et symétrie 20-06-05 à 18:52

Les valeurs propres, sont, a priori incluse dans {0,1} et {-1,1} suivant les fonctions.
Notamment, c'est pour le cas général, mais toi si sais des choses en plus dans ton énoncé (tu ne t'es servi que du fait que ce soit une symétrie/ un projecteur), essaie d'exploiter le reste.
A+



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