Découvrez les solutions à vos questions sur Laurentvidal.fr, la plateforme de Q&R la plus fiable et rapide. Trouvez des réponses rapides et fiables à vos questions grâce à l'aide d'experts expérimentés sur notre plateforme conviviale. Explorez notre plateforme de questions-réponses pour trouver des réponses détaillées fournies par une large gamme d'experts dans divers domaines.

Bonsoir, j'ai un problème de maths concernant la diagonalisation d'une matrice 4x4.

Je dois trouver les éléments propres de la matrice suivante. Pourriez-vous m'aider ?

[tex]\left[\begin{array}{cccc}0&1&1&1\\1&0&1&1\\1&1&0&1\\1&1&1&0\end{array}\right][/tex]

Je sais que pour trouver les valeurs propres, il faut trouver les racines de l'équation det(A-I*λ) = 0 mais je peine à trouver un résultat.

Merci beaucoup d'avance.

Sagot :

Bonjour :))

Pour traiter ce type d'exercice, il est nécessaire de connaître les combinaisons linéaires applicables sur les matrices ainsi que les opérations possibles qui leur sont associées.

[tex]Soit\ A \in M_n(\mathbb K),\ si\ on\ ajoute\ \`a\ une\ ligne\ de\ A\ une\ combinaison\\lin\'eaire\ des\ autres\ lignes\ alors\ le\ d\'eterminant\ ne\ change\ pas.[/tex]

[tex]A=\left[\begin{array}{cccc}0&1&1&1\\1&0&1&1\\1&1&0&1\\1&1&1&0\end{array}\right][/tex]

[tex](A-\lambda I)=\left[\begin{array}{cccc}-\lambda&1&1&1\\1&-\lambda&1&1\\1&1&-\lambda&1\\1&1&1&-\lambda\end{array}\right][/tex]

[tex]Sur\ la\ 4^{\'eme}\ colonne,\ on\ additionne\ les\ 3\ premi\`eres\\\\(A-\lambda I)=\left[\begin{array}{cccc}-\lambda&1&1&-\lambda+3\\1&-\lambda&1&-\lambda+3\\1&1&-\lambda&-\lambda+3\\1&1&1&-\lambda+3\end{array}\right][/tex]

[tex]On\ peut\ ainsi\ mettre\ en\ facteur\ de\ la\ matrice\ (-\lambda+3)[/tex]

[tex](A-\lambda I)=(-\lambda+3)\left[\begin{array}{cccc}-\lambda&1&1&1\\1&-\lambda&1&1\\1&1&-\lambda&1\\1&1&1&1\end{array}\right][/tex]

[tex]On\ utilise\ maintenant\ la\ derni\`ere\ colonne\ pour\ faire\ appara\^itre\ des\ z\'eros[/tex]

[tex](A-\lambda I)=(-\lambda+3)\left[\begin{array}{cccc}-\lambda-1&0&0&1\\0&-\lambda-1&0&1\\0&0&-\lambda-1&1\\0&0&0&1\end{array}\right][/tex]

[tex]On\ a\ ainsi\ une\ matrice\ triangulaire\ sup\'erieure\ dont\ le\ calcul\\du\ d\'eterminant\ est: a_{11}*a_{22}*a_{33}*a_{44}[/tex]

[tex]det(A-\lambda I) = (-\lambda+3)(-\lambda-1)^{3}\\\\On\ cherche\ det(A-\lambda I)=0\\\\ (-\lambda+3)(-\lambda-1)^{3}=0\\\\Les\ valeurs\ propres\ sont:\\\lambda_{01} = 3\\\lambda_{02} = -1[/tex]

Espérant t'avoir apporté des éléments qui te permettent de mieux comprendre. Je te souhaite une bonne continuation :))