Qu’est ce qu’une matrice diagonale ? Une matrice diagonale est une matrice carrée dont les coefficients en dehors de la diagonale principale sont nuls. Les coefficients de la diagonale peuvent être ou ne pas être nuls. Qu’est ce qu’une matrice diagonalisable ? une matrice carré d’ordre n (avec n∈ N*) à coefficients dans un corps commutatif K si elle est semblable à une matrice diagonale c'est-à-dire s'il existe une matrice inversible P et une matrice diagonale D
= −1 2 = −1 × −1 = ( −1 )× −1 = ()× −1 = 2 −1 3 = 2−1 × −1 = 2 (−1 )× −1 = 2 ()× −1 = 3 −1
Nous supposons donc que pour tout t ∈ : = −1 +1 = × = −1× −1 = ( −1 ) −1 = −1 = +1−1 +1 est vraie,t ∈ N. Donc est vraie aussi pour tout n ∈ N.
−1 = = 1p + ₂p … P
Nous avons: =−1 = 1p +₂ p … P −1 Or M i = i −1 Donc : =1 p +₂p+⋯+ P
Les polynômes de Lagrange Maintenant nous allons simplifier le cas de notre matrice A avec ∀∈ N* : f i () =f i11 + f i22 +⋯+ f i Comme =1 alors nous obtenons : = D’où la formule : = …+
Calculer des coefficients En remplacant X pas A on tient: Donc: f () =f 11 + f 22 +⋯+ f
Calculer les limites (1/2) Les valeurs propres de A seront de module ≤ 1, cela veut dire que: Par conséquent nous pouvons en déduire que :
Calculer les limites (2/2) Si nous considérons la matrice diagonale A comme telle: Nous pouvons en déduire l’expression:
Quel exposé se passerait d’exemple ?!
Exemple de calcul Polynôme caractéristique Valeurs propres Déterminant Trace Pose les matrices On calcule le déterminant (trivial ) Résultat donné par l’article donc valeurs propres !
Exemple de calcul Petits rajouts Définition du rang Précisé valeur de n pour __ _ ○ avec n = 0 => ○ avec n = 1 => On trouve et avec On remplace dans la formule On réduit en mettant A et I en facteur
Evolution de population On nous donne : On met en équation les grades en fonction du schéma En % Puis en valeur réelle On déduit la matrice donnée dans l’article
Etude d’une matrice On remarque que chaque colonne = 1 valeur propre de la transposée = 1! Définition de la transposée Puisque 1 valeur propre, vecteur propre! Espace propre (article)
Etude d’une matrice Calcul du rang Théorème du rang : ○ E = 5 (ordre de la matrice carrée) ○ f = A – I ○ rg = 4 (donné) On met en équation Dim ( Ker(A-I) ) = 1, dimension de l’espace propre
Conséquence d’une existence La limite de la suite Zn est nommée L L vecteur propre associé à 1