mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 2 · Exercice
Une matrice de rang 1
Applications linéaires, matrices et changement de base · Rang et théorème du rang · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Soit et l'endomorphisme de associé dans la base canonique. Déterminer et , puis trouver une base dans laquelle la matrice de est .
Corrigé
Rang. La deuxième ligne est le double de la première : , donc .
Noyau. donne — on vérifie : .
Image. Les colonnes sont et , proportionnelles : .
La base cherchée. Prenons , qui engendre l'image, et , qui engendre le noyau. Alors
Dans , la matrice de est donc bien .
Contrôle par la somme des coefficients diagonaux. Celle de vaut , celle de la matrice diagonale . Cohérent — et c'est déjà, sans le nom, un exemple de diagonalisation.