Comment savoir si un endomorphisme est diagonalisable ?

Interrogée par: Julien Lopes  |  Dernière mise à jour: 27. Oktober 2022
Notation: 4.4 sur 5 (24 évaluations)

Un endomorphisme u de E est diagonalisable s'il existe une base de E formée de vecteurs propres

vecteurs propres
Sous-espaces propres

Définition — Soit λ une valeur propre de u (resp. A) ; alors l'ensemble constitué des vecteurs propres pour la valeur propre λ et du vecteur nul est appelé le sous-espace propre de u (resp. A) associé à la valeur propre λ. Le sous-espace propre associé à une valeur propre λ est le noyau de u – λId.
https://fr.wikipedia.org › wiki › Valeur_propre_(synthèse)
pour u . Une matrice est diagonalisable si elle est semblable à une matrice diagonale.

Quand Est-ce qu'un endomorphisme est diagonalisable ?

Un endomorphisme u qui n'a qu'un nombre fini de valeurs propres (ce qui est toujours le cas en dimension finie) est diagonalisable si et seulement s'il est annulé par un polynôme scindé et à racines simples.

Comment montrer qu'un endomorphisme n'est pas diagonalisable ?

Exemples des endomorphismes non-diagonalisables. Soit f un endomor- phisme nilpotent: il existe k > 0 tel que fk = 0. Si f(v) = λv, alors fk(v) = λkv = 0, donc λ = 0. Par conséquent, un endomorphisme nilpotent non-nul n'est pas diagonalisable. .

Comment savoir si f est diagonalisable ?

Définition : f ∈ L(E) est diagonalisable s'il existe une base de E dans laquelle la matrice de f est diagonale f est diagonalisable s'il il existe une base de vecteurs propres. Définition : Soient f ∈ L(E) et u ∈ E et α ∈ R. u est un vecteur propre de f associé `a la valeur propre α si u = 0 et f (u) = αu.

Quelle est la condition pour qu'une matrice soit diagonalisable ?

Une condition (nécessaire et) suffisante pour qu'un ensemble de matrices diagonalisables soit simultanément diagonalisable est que toutes les matrices de l'ensemble commutent deux à deux. qui est scindé à racines simples sur le corps des complexes. Donc chaque matrice de la représentation est diagonalisable.

Comment montrer qu'un endomorphisme est diagonalisable.

Trouvé 31 questions connexes

Quand A est diagonalisable ?

Le déterminant d'une matrice diagonale est le produit des coefficients diagonaux. Le produit de deux matrices diagonales est une matrice diagonale. est dite diagonalisable si elle est semblable à une matrice diagonale.

Comment déterminer les valeurs propres d'un endomorphisme ?

Pour déterminer ses valeurs propres il faut, d'après la caractérisation précédente, chercher les éléments de , tels que det ( f − λ I d E ) = 0 . Pour cela il est naturel d'écrire la matrice associée à dans la base canonique et de calculer det ( A − λ I 2 ) qui est égal à det ( f − λ I d E ) .

Comment montrer qu'un endomorphisme est Nilpotent ?

Un endomorphisme d'un espace de dimension n est nilpotent si et seulement si son polynôme caractéristique est égal à Xn. En effet, le polynôme caractéristique est unitaire, de degré n et a les mêmes facteurs premiers que le polynôme minimal.

C'est quoi un endomorphisme induit ?

L'endomorphisme induit est la double restriction de l'endomorphisme initial avec à la fois un nouvel ensemble de départ et un nouvel ensemble d'arrivée. La condition de stabilité est une condition nécessaire et suffisante pour que cette double restriction soit une application.

Comment savoir si une matrice 3x3 est diagonalisable ?

Si une matrice A a autant de valeurs propres que la dimension de l'espace, alors A est diagonalisable. Cela peut aussi se dire : si le polynôme caractéristique de A est scindé à racines simples, alors A est diagonalisable (la multiplicité de chaque racine est 1).

Comment montrer que c'est un endomorphisme ?

Si F = K on dit que f est une forme linéaire. Si F = E, f est appelée un endomorphisme. Pour montrer que f est une application linéaire, il suffit de vérifier que f(u + λv) = f(u) + λf(v) pour tous u, v ∈ E,λ ∈ K.

Comment déterminer la matrice d'un endomorphisme ?

Former la matrice de l'endomorphisme f du ℝ-espace vectoriel ℂ dans la base (1,i). Déterminer l'image et le noyau de f.
...
Pour P∈ℝn[X], on pose φ(P)=nXP-(X2-1)P′.
  1. Vérifier que φ définit un endomorphisme de ℝn[X].
  2. Former la matrice de φ dans la base 1 ...
  3. L'endomorphisme φ est-il bijectif?

Comment savoir si une matrice est diagonalisable ou Trigonalisable ?

Une matrice est trigonalisable si et seulement si son polynôme caractéristique est scindé dans K[X]. En particulier, si K est algébriquement clos, toute matrice carrée à coefficients dans K est trigonalisable et donc aussi tout endomorphisme d'un K-espace vectoriel de dimension finie.

Comment montrer diagonalisable ?

Pour démontrer qu'une matrice A est diagonalisable, la méthode la plus classique consiste à calculer le polynôme caractéristique χA et à le factoriser pour déterminer les valeurs propres de A . Si χA n'est pas scindé, A n'est pas diagonalisable. Si χA est scindé à racines simples, A est diagonalisable.

Comment calculer la diagonalisable d'une matrice ?

Pour diagonaliser une matrice, une méthode de diagonalisation consiste à calculer ses vecteurs propres et ses valeurs propres. La matrice diagonale D est composée des valeurs propres. La matrice inversible P est composée des vecteurs propres dans le même ordre de colonnes que les valeurs propres associées.

Est-ce que la matrice identité est diagonalisable ?

Remarque La réciproque est fausse : la matrice identité n'a qu'une seule valeur propre mais elle est diagonalisable car diagonale. Propriété Une matrice est diagonalisable si et seulement si sa transposée est diagonalisable.

Comment Diagonaliser un endomorphisme ?

Un endomorphisme u de E est diagonalisable s'il existe une base de E formée de vecteurs propres pour u .
...
On procède en plusieurs étapes.
  1. On calcule le polynôme caractéristique de A , CA(X)=det(A−XIn) C A ( X ) = det ( A − X I n ) .
  2. On factorise ce polynôme afin trouver les valeurs propres λ1,…,λp λ 1 , … , λ p .

Comment montrer qu'un endomorphisme est inversible ?

Matrice inversible et rang
  1. Une matrice est inversible si et seulement si l'endomorphisme qui lui est associé par rapport à la base canonique est inversible.
  2. Soit un endomorphisme d'un espace de dimension . ...
  3. Le rang d'une matrice est égal au rang de toute application linéaire qui lui est associée.

Comment montrer qu'un endomorphisme est Bijectif ?

Remarque. Pour montrer qu'un endomorphisme f ∈ L(E) est bijective, il suffit de montrer que f est injectif (en montrant par exemple que Ker(f) = {0E}) ou que f est surjectif (en montrant Im(f) = F).

Comment déterminer le noyau d'un endomorphisme ?

Aide simple. Prendre un vecteur \(u\) quelconque de \(E\), l'écrire dans la base \(B\), calculer son image \(f(u)\), puis traduire l'égalité \(f(u)=0\).

Comment trouver le noyau d'un endomorphisme ?

Trouver la dimension du noyau de f := (x,y,z,t) ↦→ (x + 5y + 7t,2x + 4y + 6z + t). C'est plus facile que trouver une base : c'est la dimension de départ diminué du rang de la matrice. Trouver la dimension du noyau de f := (x,y,z,t) ↦→ (x − y + z + t,−x + y − z + t,t).

Comment montrer qu'un endomorphisme est symétrique ?

Définition. Un endomorphisme f de E est dit symétrique si : ∀(x, y) ∈ E2, 〈f(x),y〉 = 〈x, f(y)〉.

Quand la matrice est inversible ?

Une matrice réelle dont toutes les colonnes sont orthogonales deux à deux est inversible si et seulement si elle n'a aucune colonne nulle. Un produit de deux matrices carrées est inversible si et seulement si les deux matrices en facteur le sont aussi.

Pourquoi on cherche à diagonaliser une matrice ?

La diagonalisation de matrices sert surtout en physique (via le théorème spectral) pour déterminer certaines caractèristiques invariantes de systèmes. (Comme en mathématique on détermine les vecteurs invariants à un facteur près sous une une application linéaire, appelés vecteurs propres).