Similitude dans M2(R)
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Similitude dans M2(R)



  1. #1
    Keres0

    Similitude dans M2(R)


    ------

    Bonjour,

    Je lis: "Deux matrices non scalaires de sont semblables ssi elles ont le même polynôme caractéristique".

    Le sens direct est immédiat, mais le sens réciproque j'ai du mal.
    Je vois que le polynôme caractéristique est mais je ne vois pas comment continuer.

    Merci d'avance pour votre aide.

    -----

  2. #2
    God's Breath

    Re : Similitude dans M2(R)

    Bonjour,

    L'assertion est fausse ; la matrice a le même polynôme caractéristique que la matrice nulle, mais ne lui est pas équivalente.
    Et Dieu, dans sa colère, pour punir les humains, envoya sur la Terre les mathématiciens.

  3. #3
    Médiat

    Re : Similitude dans M2(R)

    Bonjour,

    Citation Envoyé par God's Breath Voir le message
    L'assertion est fausse ; la matrice a le même polynôme caractéristique que la matrice nulle, mais ne lui est pas équivalente.
    La matrice nulle est scalaire
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  4. #4
    Keres0

    Re : Similitude dans M2(R)

    Je ne comprends pas, je considère la relation de similitude, pas d'équivalence!

    NB: cette assertion est dans le Mansuy-Mneimné (réduction des endomorphismes), il y a bien peu de chance qu'elle soit fausse.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Gian_Marco

    Re : Similitude dans M2(R)

    Bonjour,

    Le résultat est vrai.

    Si le polynôme caractéristiques commun a deux racines simples réelles, c'est évident (les deux matrices sont diagonalisables de la même façon).

    Si le polynôme caractéristique commun a deux racines non réelles, elles sont de même semblables sur C. Reste un joli "petit" exercice complémentaire (connu...), prouver que deux racines réelles C-semblables sont aussi R-semblables.

    Enfin si le polynôme caractéristique a une racine double réelle, elles ne sont pas diagonalisables puisqu'on les suppose non scalaires, donc toutes deux trigonalisables de la même façon. Il reste un peu à écrire dans ce troisième cas aussi!!

    Désolé pour es détails, je ne disposerai plus d'Internet avant la fin de semaine. Comment peut-on vivre sans? J'espère survivre en tout cas.

    Cordialement.

  7. #6
    God's Breath

    Re : Similitude dans M2(R)

    Citation Envoyé par Médiat Voir le message
    La matrice nulle est scalaire
    Il faut donc que j'apprenne à lire.
    Et Dieu, dans sa colère, pour punir les humains, envoya sur la Terre les mathématiciens.

  8. #7
    Médiat

    Re : Similitude dans M2(R)

    Citation Envoyé par God's Breath Voir le message
    Il faut donc que j'apprenne à lire.
    Ne vous inquiétez pas(*), à la première lecture je voulais fournir un contre-exemple avec la matrice unité () et la matrice unité avec un 1 dans la première ligne deuxième colonne (comme vous).

    (*) A la réflexion, je ne suis pas sûr que cela vous rassure
    Dernière modification par Médiat ; 13/06/2016 à 13h51.
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  9. #8
    Keres0

    Re : Similitude dans M2(R)

    Merci Gain_Marco (pour les autres, je ne comprends pas la discussion; il me semble que l'action de par similitude est plus compliquée que l'action par équivalence, mais bon).

    Dans le dernier cas, je n'arrive pas à montrer que les matrices trigonalisées A'=(a z1; 0 a) et B'=(a z2; 0 a) sont semblables (a réel, z1 et z2 non nuls dans C).

  10. #9
    Resartus

    Re : Similitude dans M2(R)

    Bonjour,

    Pour ce qui est de vos matrices A et B, il suffit de prendre par exemple P=(z2,0;0,z1) soit P-1= (1/z2,0;0,1/z1)
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  11. #10
    Keres0

    Re : Similitude dans M2(R)

    Ah oui, super, merci!

  12. #11
    invite02232301

    Re : Similitude dans M2(R)

    Bonjour,
    UNe solution un tout petit plus géométrique et économique.
    Soit M une matrice non scalaire, considérée comme un endomorphisme de R^2, disons f.
    Comme M n'est pas scalaire, on peut trouver x, tel que f(x) et x ne sont pas colinéaires, ils forment donc un base de R^2 et dans cette base la matrice de f s'ecrit
    Le polyome caracteristique de f est alors -X(b-X)-a=X²-bX+a, ce qui est aussi le polynome carracteristique de M, puisque la matrice de f ecrite dans la base canonique de R^2 est M.
    Si deux matrices scalaires, M et N, ont meme polynome caracterisque, elles sont donc toute deux semblables puisque toutes les deux semblables à

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