Matrice de rang 1

Bonsoir,
Considerons la matrice non nulle à variable réelles $$\begin{pmatrix}a&b&c\\b&c&a\\c&a&b\\\end{pmatrix}$$
en connaissant un seul vecteur colonne de cette matrice on connais toutes les autres colonnes, donc c'est une matrice de rang 1 ?

En même temps si c'était le cas, chaque vecteur colonne serait colinéaire avec les autres ce qui n'est pas forcément le cas.

Réponses

  • Bonsoir,

    Si on prend $a=b=0$ et $c = 1$, cette matrice est :$
    \smash{
    \begin{pmatrix}
    0 & 0 & 1 \\
    0 & 1 & 0 \\
    1 & 0 & 0 \\
    \end{pmatrix}
    }
    $.

    À vue de nez, son rang vaut-il 1 ?

    Si on prenait $a=b=c=0$, le rang vaudrait-il encore 1 ?

    (la question de savoir si la connaissance d'une des colonnes implique celle des autres est mal posée, et n'est pas clairement pertinente vis-à-vis du rang)
  • Question :
    Au sein de cette famille, qui forme un sous-espace vectoriel de dimension 3 de $M_3(\R), certains rangs sont-ils impossibles à obtenir ?
  • Tu as pourtant donné le bon argument, ta matrice est de rang $1$ quand ses colonnes sont (non nulles et) liées entre elles. En général ce n'est pas le cas comme l'a montré marsup.

    S'obtenir par permutation des coordonnées n'est pas, en général, une manifestation du caractère lié de cette famille. Déjà en dimension $2$, les vecteurs $\begin{pmatrix}a\\b \end{pmatrix}$ et $\begin{pmatrix}b\\a \end{pmatrix}$ n'ont aucune raison d'être liés en général.
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