Sev des matrices diagonalisables.
Bonjour,
Soit $\mathcal{E}_n$ l'ensemble des sous-espaces vectoriels $F$ de $M_n(\C)$ dont toutes les matrices sont diagonalisables. Et $\mathcal{A}_n = \{ \mathrm{dim} F,\ F\in \mathcal E \}$.
On sait que $\max\mathcal{A}_n <n(n+1)/2$.
Peut-on décrire $\mathcal{A}_n$ pour tout $n$ (pour des petites valeurs de $n$ cela se fait "à la main") ?
Soit $\mathcal{E}_n$ l'ensemble des sous-espaces vectoriels $F$ de $M_n(\C)$ dont toutes les matrices sont diagonalisables. Et $\mathcal{A}_n = \{ \mathrm{dim} F,\ F\in \mathcal E \}$.
On sait que $\max\mathcal{A}_n <n(n+1)/2$.
Peut-on décrire $\mathcal{A}_n$ pour tout $n$ (pour des petites valeurs de $n$ cela se fait "à la main") ?
Réponses
-
N'a-t-on pas $\mbox{max}\mathcal{A}_n=n$ ?
-
Dans ce cas on a $\mathcal{A}_n = \{ 0,1,2, \ldots , n\}$.
-
Mieux encore, on sait décrire tous les sous-espaces vectoriels de
matrices diagonalisables de $M_n(\C)$. -
Merci, as-tu une reference ?
-
En fait c'est immediat (une ligne ou deux) avec le fameux theoreme de Taussky-Mozkin (j'aurais du y penser plus tot).
Sans ce theoreme ca doit etre plus complique. -
Bonjour,
Sur $\R$ la situation est différente puisqu'on connaît un sous-espace de dimension $n(n+1)/2$ formé de matrices diagonalisables (le sous-espace des matrices symétriques). Eric P, le $<$ de ton premier message devrait être un $\leq$ ? Et comment montre-t-on que $n(n+1)/2$ est le maximum ? -
@Zo,
Sur $\C$ le $<$ est bien strict, et en fait on a bien mieux (comme l'expliquent les messages ci-dessus).
De facon generale sur un corps quelconque, regarde les matrices antisymetriques ou les matrices strictement superieures, et tu as $\leqslant n(n+1)/2$. Sur $\R$ la borne est atteinte (mais $\R$ n'est pas le seul corps ou la borne est atteinte, on peut meme les caracteriser assez facilement). -
Merci, c'est vrai que c'est facile. Et est-ce qu'un sous-espace de matrices diagonalisables est conjugué à un sous-espace de l'espace des matrices symétriques (toujours sur $\R$) ? (C'est démontré en dimension 2 dans le problème d'agreg de mathématiques générales 2009).
-
Zo !
La réponse est non :
considère le sous-espace engendré par les matrices
$A:=\begin{bmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & -1
\end{bmatrix}$ \quad et \quad $B:=\begin{bmatrix}
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 1 \\
0 & 1 & 0
\end{bmatrix}$.
En revanche, on sait montrer que tout sous-espace vectoriel de $M_n(\R)$ de dimension
$n(n+1)/2$ entièrement constitué de matrices diagonalisables est conjugué
au sous-espace vectoriel des matrices symétriques :
voir http://arxiv.org/abs/1007.1983 -
Merci dSP !
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Bonjour!
Catégories
- 163.1K Toutes les catégories
- 8 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 53 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 62 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 68 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 312 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 772 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres