Dimension du commutant Références : Oraux X ENS Algèbre 2
on restreint le système aux matrices triangulaires supérieures il reste n(n+1). 2 inconnues. Comme AX ? XA est triangulaire supérieure
Commutant d’une matrice
Dans cette partie on étudie le commutant des matrices élémentaires et on en triangulaire si i = j
Fiche dexercices Th`eme : Matrices
??Commutant d'une matrice diagonale. ??Montrer que si une matrice triangulaire supérieure `a coefficients réels commute avec sa transposée.
calcul-matriciel.pdf
(b) Même question avec les matrices commutant avec toutes celles de GLn(K). Soit T ? Mn(R) une matrice triangulaire supérieure.
Commutant dune matrice
Soit M une matrice commutant avec toutes les matrices orthogonales de Mn(IK). On triangulaire si i = j et dans tous les cas ses coefficients diagonaux ...
Le commutant est trigonalisable
17 août 2017 de Toeplitz Triangulaires Supérieures ) T(t1..
MATRICES
4 oct. 2013 Inversibilité des matrices triangulaires et des matrices diagonales ... Commutant d'une matrice ou d'un ensemble de matrices.
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Commutant d'une matrice (a) Le produit de deux matrices triangulaires supérieures est triangulaire supérieure (avec pour diagonale le “produit”.
Séance de soutien PCSI2 numéro 7 : Calcul matriciel - Correction
Exercice 9 : Soit T une matrice triangulaire supérieure de taille n. Montrer triangulaire supérieure commutant avec sa transposée. Nous avons.
1 Dimension du commutant Théorème 1. Soit E un K-espace
Dimension du commutant La matrice de g dans la base ? = ?1 ? . ... triangulaires supérieures commutant à T. On va montrer que dimK(Com(T) ? Tn(K)) ...
Dimension du commutant - agreg-mathsfr
n(K) une matrice triangulaire sup erieure Int eressons nous alors a C K(A)T n(K) Si Xest triangulaire sup erieure c’est un el ement du commutant si et seulement si AX XA= 0 ce qui donne n(n+ 1) 2 equations Cependant les equations donn ees par la diago-nale sont toujours v eri ees puisqu’on a prit Xet Atriangulaires sup erieures
Exercice : Commutant d'une matrice
1)Montrer que C(A) est une sous alg ebre de M n(K) 2)Montrer que si A est diagonale d’ el ements diagonaux deux a deux distincts alors C(A) = D n(K) l’alg ebre des matrices diagonales de M n(K) ET-TAHRI FOUAD Exercice : Commutant d’une matrice
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1 Une matrice symétrique est diagonalisable en base orthonormale Écrire la dé?-nition de la positivité à une famille orthogonale de vecteurs propres 2 Se servir de l’inégalité arithmético-géométrique rappelée en début de problème 3 a Prouver la symétrie et la positivité séparément en revenant aux dé?nitions
Qu'est-ce que le commutant d'une matrice ?
Le commutant d’une matrice est l’ensemble des matrices de même taille qui commutent avec : C’est un sous-espace vectoriel de ; il s’agit d’ailleurs du noyau de l’endomorphisme de . Les exercices portant sur le commutant demandent souvent de le déterminer explicitement pour une matrice précise, souvent diagonalisable.
Comment calculer le déterminant d'une matrice triangulaire à coefficients?
Si l'anneau R est commutatif, le déterminant d'une matrice triangulaire à coefficients dans R est le produit de ses coefficients diagonaux : (Si la matrice est triangulaire supérieure, développer suivant les mineurs de la première colonne et raisonner par récurrence sur la taille de la matrice.
Comment appelle-t-on le commutant d’une matrice?
ET-TAHRI FOUAD Exercice : Commutant d’une matrice Enonce Soit n 2 et A 2M n(K). On appelle commuatant de A, note C(A) l’ensemble des matrices de M
Quelle est la valeur propre d'une matrice triangulaire supérieure?
La matrice A A étant triangulaire supérieure, ses valeurs propres sont données par les éléments de la diagonale. La seule valeur propre de A A est donc ? ? .
Dimension du commutant
Références:
Oraux X ENS Algèbre 2, Serge Francinou
SoitA? Mn(K). On note
C(A) ={M? Mn(K),AM=MA}etK[A] ={P(A),P?K[X]}
Lemme.La dimension du commutant deAest toujours supérieure ou égaleàn.
Démonstration.Il s"agit de démontrer quedim(S)≥noùSest le sous- espace des solutions du système linéaire •Supposons queAest trigonalisable. Quitte à se placer dans une base on restreint le système aux matrices triangulaires supérieures, il reste n(n+1)2 inconnues. CommeAX-XAest triangulaire supérieure, dire queXest solution revient à écriren(n+1)2équations. Les équations
correspondant aux coefficients diagonaux sont évidentes. Ainsi, il y a n(n+1)2 -néquations pourn(n+1)2 inconnues. L"espace des solutions est donc de dimension au moins égale àn. Ainsidim(S∩Tn(K))≥ndonc dim(S)≥n. •Supposons queAn"est pas trigonalisable. La dimension deSreste inchangée par extension de corps. En effet :Soita1,...,ap,Kbase deL.
SoitM1,...,MrLbase deCK(A) ={X? Mn(K),AX=XA}.
Montrons queM1,..,Mrest uneLbase de
CL(A) ={X? Mn(L),AX=XA}.IFamille libre
Soitλ1,...,λr?Lrtel quePri=1λiMi= 0. On sait donc que pour touti?J1,rK,λi=Pp k=1μkiak.On a donc
r X i=1λ iMi=rX i=1 pX k=1μ kiak! M i=pX k=1a k rX i=1μ kiMi! = 0 Ainsi, pour toutk?J1,pK,Pri=1μkiMi= 0((ak)est une famille libre). Finalement, pour toutk?J1,pKet pour touti?J1,rK, ki= 0ce qui entraîne que pour touti?J1,rK,λi= 0.IFamille génératrice
SoitX? CL(A)notéX= (xij).
On a, pour touti?J1,nKet pour toutj?J1,nK, on a
x ij=Pp k=1μij(k)ak. J1,pK,μ(k)? CK(A). On sait queAX=XA, donc pour tout i,j?J1,nK, (AX)ij= (XA)ij?nX l=1a ilxlj=nX l=1x ilalj nX l=1a il pX k=1μ lj(k)ak! =nX l=1 pX k=1μ il(k)ak! a lj pX k=1a k nX l=1a ilμlj(k)! =pX k=1a k nX k=1μ il(k)alj! pX k=1a kAμ(k) =pX k=1a kμ(k)A pX k=1a k(Aμ(k)-μ(k)A) = 0 Comme, pour toutk?J1,pK,ak?= 0(sinon la famille(ak)ne serait pas libre), on a que pour toutk?J1,pK,μ(k)? CK(A). 1Dimension du commutant
Ainsi, il existebk1,...,bkr?Ktels queμ(k) =Pri=1bkiMi. Ainsi X=rX i=1 pX k=1b kiak! |{z} ?LM i Finalement,X?V ectL(M1,...,Mr). Il suffit alors de prendreL tel queχAsoit scindé. Dans ce cas-là,Aest trigonalisable et la dimension de l"espaceC(A)est supérieure ou égale ànsurLou surK.Théo.On aK[A] =C(A)si et seulement siχA=μA. Démonstration.La dimension deK[A]est toujours égale au degré deμA. •Supposons queK[A] =C(A). On a donc quedim(K[A]) = dim(C(A)) =n. CommeμA|χAon obtientA=χA.
•Supposons queμA=χA. On sait donc queAest cyclique. Autrement dit, il existee?Kntel que(e,Ae,...,An-1e)soit une base deKn. Considérons l"application f:B? C(A)?→Be?Kn. Cette application est linéaire. Elle est injective. En effet, siBe= 0alors BA ke=AkBe= 0pour toutk?J0,n-1K. DoncBs"annule sur une base deKndonc est nul. On déduit que Doncdim(C(A)) =n= deg(μA) = dim(K[A]). CommeK[A]? C(A) et on a bien le résultat.Leçons possibles: 151 - 162 2quotesdbs_dbs26.pdfusesText_32[PDF] la thébaïde texte intégral
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