Détermination des sous espaces propres de A
Bonjour ,
On a cette matrice A = $\begin{bmatrix}0 & 1 & 0 \\-4 & 4 & 0 \\ -2 &1 &2\end{bmatrix}$
1) a)Calculer le polynôme caractéristique de A
b)A est elle diagonalisable ? trigonalisable ?
Réponses :
1) a) le polynôme caractéristique PA(x) = (2-x)3 donc sp(A) = {2} et la multiplicité de m2 = 3
b) déterminons le sous espace propre
E2 = $\begin{cases} x = \left(\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right) \in \mathbb{R} , (A - 2I_{3})x = 0_{\mathbb{R}_{3}} \end{cases} $ donc on en deduit le système suivant :
$\begin{bmatrix}-2 &1 &0\\ -4 &2 &0\\-2 &1 &0 \end{bmatrix} \left(\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right) = \left(\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\end{array}\right)$ donc j'obtiens $ x = \frac{1}{2}$y
$E_{2} = VECT({ \frac{1}{ 2},1,0}) $
est ce correcte E2 si z est inconnu ? sinon je sais que A n'est pas diagonalisable car m2 $\neq$ dimE2 mais A est trigonalisable dans $\mathbb{R}$ car PA(X) est scindé sur $\mathbb{R}$ mon soucis
On a cette matrice A = $\begin{bmatrix}0 & 1 & 0 \\-4 & 4 & 0 \\ -2 &1 &2\end{bmatrix}$
1) a)Calculer le polynôme caractéristique de A
b)A est elle diagonalisable ? trigonalisable ?
Réponses :
1) a) le polynôme caractéristique PA(x) = (2-x)3 donc sp(A) = {2} et la multiplicité de m2 = 3
b) déterminons le sous espace propre
E2 = $\begin{cases} x = \left(\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right) \in \mathbb{R} , (A - 2I_{3})x = 0_{\mathbb{R}_{3}} \end{cases} $ donc on en deduit le système suivant :
$\begin{bmatrix}-2 &1 &0\\ -4 &2 &0\\-2 &1 &0 \end{bmatrix} \left(\begin{array}{c}x\\ y\\ z\end{array}\right) = \left(\begin{array}{c}0\\ 0\\ 0\end{array}\right)$ donc j'obtiens $ x = \frac{1}{2}$y
$E_{2} = VECT({ \frac{1}{ 2},1,0}) $
est ce correcte E2 si z est inconnu ? sinon je sais que A n'est pas diagonalisable car m2 $\neq$ dimE2 mais A est trigonalisable dans $\mathbb{R}$ car PA(X) est scindé sur $\mathbb{R}$ mon soucis
Réponses
-
$z$ n'est pas inconnu, il peut être choisi arbitrairement. Autrement dit, tu as démontré que l'ensemble $E_2$ (je n'ai pas vérifié tes calculs) est l'ensemble des vecteurs de la forme $\begin{pmatrix}y/2 \cr y \cr z\end{pmatrix}$, où $y,z\in\mathbb{R}$.
Un tel machin est donc de dimension ???
Mel. -
melpomène,
je viens d’éditer certaines parties du poste. STP vérifie encore.
[Inutile de reproduire le message précédent. AD] -
Je maintiens ce que je dis. Relis ma réponse, et revois un cours de base sur la résolution de systèmes linéaires.
De plus, ta dernière égalité n'a pas de sens: $E_2$ est un sous-espace vectoriel, et un seul vecteur non nul ne peut constituer à lui tout seul un sous-espace vectoriel.
J'imagine très bien ce que tu as voulu écrire en réalité, mais force-toi à écrire des choses précises (ou alors, c'est que tu ne comprends pas ce que tu fais).
Et la dimension de $E_2$ est ? -
melpomène
$E_{2} = Vect( \frac{1}{ 2},1,0) $ oui oui j'avais mal écrit et ici j'ai pris $z = 0 $. Et la dimension de $E_2$ est ? $\dim E_2 = 1$
[Inutile de reproduire le message précédent. AD] -
Non, toujours pas.
Pour toi $(0,0,1)$ n'est pas dans $E_2$, par exemple ? Relis mon premier message. -
melpomène
Après avoir résolu mon système, j'obtiens $ y = 2x$ et pour $ z = 1 $ (j'ai pris $z = 1$ arbitrairement comme valeur) $\Longleftrightarrow$ $\left(\begin{array}{c}x\\ y \\z \end{array}\right) \Longleftrightarrow \left(\begin{array}{c}x\\ 2x \\z \end{array}\right) \Longleftrightarrow x \left(\begin{array}{c}1\\ 2 \\0 \end{array}\right) + z \left(\begin{array}{c} 0\\ 0 \\1 \end{array}\right) $ donc finalement On a $E_{2} = <(1,2,0);(0,0,1)>$
[Inutile de reproduire le message précédent. AD] -
est ce que c'est bon ?
-
C'est quoi cette histoire de prendre une valeur arbitraire pour $z$ ? Et ta série d'équivalences n'a aucun sens. Le résultat final est correct, essaie d'écrire cela de façon compréhensible. Et du coup, la dimension de $E_2$ ? conclusion ?
Après, tu te demanderas s'il était nécessaire d'aller calculer $E_2$... -
Crapul
$ y = 2x$ On a $E_{2} = <(1,2,0);(0,0,1)>$ et $dimE_{2} = 2 $ conclusion $A$ n'est pas diagonalisable car $m_{2} \neq dimE_{2}$ mais $A$ est trigonalisable car son polynôme caractéristique est scindé sur $\mathbb{R} $.
[Inutile de reproduire le message précédent. AD]
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