Matrice carre
Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
-
youssefbls
- Messages: 2
- Enregistré le: 22 Aoû 2016, 12:59
-
par youssefbls » 23 Aoû 2016, 12:08
exemple de matrice de 2x2 qui verifie : M^2+M+1=0
-
youssefbls
- Messages: 2
- Enregistré le: 22 Aoû 2016, 12:59
-
par youssefbls » 23 Aoû 2016, 12:10
youssefbls a écrit:exemple de matrice de 2x2 qui verifie : M^2+M+1=0
-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 23 Aoû 2016, 12:57
Bonjour,
si on pose

on a

,
donc
 = \begin{pmatrix} a^2+a+bc&b(a+d+1)\\c(a+d+1)&d^2+d+bc \end{pmatrix})
,
donc il suffit que

,
donc

.
C'est un exemple parmi d'autres.
-
samoufar
- Membre Relatif
- Messages: 401
- Enregistré le: 28 Mai 2016, 17:43
- Localisation: Palaiseau
-
par samoufar » 23 Aoû 2016, 13:41
Bonjour,
Autre façon pour trouver un exemple (en tout cas si les matrices peuvent être complexes, ce qui est
a priori vrai vu comment l'énoncé est posé), considérer une matrice 2x2 dont le polynôme caractéristique est

(la matrice diag(a,b) où a et b sont les racines de P convient, par exemple).
-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 23 Aoû 2016, 15:41
Bonjour;
un autre exemple plus beau à voir que le premier:

.
-
zygomatique
- Habitué(e)
- Messages: 6928
- Enregistré le: 20 Mar 2014, 12:31
-
par zygomatique » 23 Aoû 2016, 18:08
salut
je ne sais pas si ça simplifie ...
si

alors M n'est pas l'identité et en multipliant par M - I alors

...
Ce qui est affirmé sans preuve peut être nié sans preuve. EUCLIDE
-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 24 Aoû 2016, 11:10
Bonjour,
On avait posé

donc
\\c(a+d+1)&d^2+d+bc+1 \end{pmatrix})
,
donc
 = 0\\c(a+d+1) = 0 \end {matrix})
,
Pour que
)
il faut avoir

sinon

et

seront des nombres complexes,
donc on a

,

et

sont les solutions de l'équation dans

.
Si

est le discriminant de l'équation, on doit avoir

donc on doit avoir

.
Donc pour

on a

et

,
donc
\in \left\{(\frac{-1-\sqrt{-3-4bc}}{2} , \frac{-1+\sqrt{-3-4bc}}{2}) , (\frac{-1+\sqrt{-3-4bc}}{2} , \frac{-1-\sqrt{-3-4bc}}{2}) : bc \le - \frac{3}{4}\right\})
donc on a

ou

avec

.
Modifié en dernier par
aymanemaysae le 25 Aoû 2016, 19:38, modifié 3 fois.
-
samoufar
- Membre Relatif
- Messages: 401
- Enregistré le: 28 Mai 2016, 17:43
- Localisation: Palaiseau
-
par samoufar » 24 Aoû 2016, 13:29
Bonjour,
aymanemaysae a écrit:donc on a

,

et

sont les solutions de l'équation dans

.
Cette équation n'admet pas de solutions dans

(son discriminant vaut -3)

-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 24 Aoû 2016, 13:58
Bonjour,
Vous avez raison : faute d'inattention , c'est

(j'ai rectifié l'erreur) .
Merci.
-
chan79
- Membre Légendaire
- Messages: 10330
- Enregistré le: 04 Mar 2007, 19:39
-
par chan79 » 24 Aoû 2016, 17:58
youssefbls a écrit:exemple de matrice de 2x2 qui verifie : M^2+M+1=0
salut
(M+I/2)²+3/4*I=0
On pose N=M+I/2

cela donne les 4 égalités:
a²+bc=-3/4
b(a+d)=0
c(a+d)=0
a²=d²exemple1
avec a=0, d=0, b=1 et c=-3/4
N=

soit
M=

exemple2
avec a=-1/2, b=1, c=-1 et d=1/2
N=

soit
M=

exemple3
N=

soit
M=

exemple4
N=

soit
M=

exemple5
M=

Si on se donne un couple (b,c) on peut expliciter les solutions.
Modifié en dernier par
chan79 le 25 Aoû 2016, 08:13, modifié 2 fois.
-
Kolis
- Membre Relatif
- Messages: 482
- Enregistré le: 25 Sep 2015, 16:29
-
par Kolis » 25 Aoû 2016, 07:24
Bonjour !
Un autre point de vue !
Par théorème de Caylay-Hamilton, pour une matrice

on a
M-\mathrm{det}(M)I_2)
.
La relation proposée est donc équivalente à
)M+(1-\mathrm{det}(M))I_2=0)
ce qui implique :
ou bien

(racines cubiques non réelles de 1)
ou bien
=-1,\;\det(M)=1)
-
chan79
- Membre Légendaire
- Messages: 10330
- Enregistré le: 04 Mar 2007, 19:39
-
par chan79 » 25 Aoû 2016, 09:57
Kolis a écrit:Bonjour !
Un autre point de vue !
Par théorème de Caylay-Hamilton, pour une matrice

on a
M-\mathrm{det}(M)I_2)
.
La relation proposée est donc équivalente à
)M+(1-\mathrm{det}(M))I_2=0)
ce qui implique :
ou bien

(racines cubiques non réelles de 1)
ou bien
=-1,\;\det(M)=1)
salut
je complète
Parmi les solutions, 4 sont diagonales:




Les deux premières sont bien données par Kolis (premier cas)
Les deux autres ont bien une trace égale à -1 et un déterminant égal à 1
-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 25 Aoû 2016, 15:57
Bonjour,
Si on a
)
, et comme on avait posé
on avait obtenu
\\c(a+d+1)&d^2+d+bc+1 \end{pmatrix})
,
donc
 = 0\\c(a+d+1) = 0 \end {matrix} \Rightarrow \left \{ \begin {matrix} a=z_1 \vee a = z_2 \\d=z_1 \vee d=z_2\\b=0 \vee a+d=-1\\c=0 \vee a+d=-1 \end {matrix})
avec

et

.
Si

posons

et

,
on a

selon les cas suivants :
 b=c=0)
et

 b=c=0)
et

et

 b=c=0)
et

 b=c=0)
et

et

 b=0)
et

et

et

 b=0)
et

et

et

 c=0)
et

et

et

 c=0)
et

et

et

 a=z_1)
et

et
\in \mathbb C^{*2})
 a=z_2)
et

et
 \in \mathbb C^{*2})
Je crois que je n'ai rien oublié.
Modifié en dernier par
aymanemaysae le 25 Aoû 2016, 19:40, modifié 1 fois.
-
Pseuda
- Habitué(e)
- Messages: 3222
- Enregistré le: 08 Avr 2015, 12:44
-
par Pseuda » 25 Aoû 2016, 18:42
zygomatique a écrit:salut
je ne sais pas si ça simplifie ...
si

alors M n'est pas l'identité et en multipliant par M - I alors

...
Bonsoir,
Puisque

, un exemple (puisque c'est le problème posé) serait la matrice de la rotation d'angle

:

(fait partie du 2ème cas de Kolis)
-
aymanemaysae
- Habitué(e)
- Messages: 1265
- Enregistré le: 06 Sep 2013, 14:21
-
par aymanemaysae » 25 Aoû 2016, 19:43
Bonsoir,
Merci M.Pseuda pour votre exemple, il m'a permis de rectifier mes deux messages qui relatent la solution
générale dans

et dans

: j'avais oublier d'écrire le

en facteur de

dans

et

.
Utilisateurs parcourant ce forum : Aucun utilisateur enregistré et 19 invités