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mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 3 · Application directe du cours

Un spectre lu sur une triangulaire inférieure

Réduction des matrices carrées · Reconnaître un élément propre · niveau 1 (application)

Énoncé

Soit . Donner , puis dire si est inversible.

Corrigé

Le spectre. est triangulaire inférieure : tous ses coefficients au-dessus de la diagonale sont nuls. La règle du cours vaut pour les deux sortes de matrices triangulaires — reste triangulaire, de coefficients diagonaux , et une matrice triangulaire est inversible si et seulement si aucun coefficient diagonal n'est nul. Donc La valeur occupe deux places sur la diagonale, mais un spectre est un ensemble : on ne l'écrit qu'une fois.

Inversibilité. Deux justifications, également valables.

Par les coefficients diagonaux : ils valent , et , tous non nuls, donc la matrice triangulaire est inversible.

Par le spectre : est valeur propre de si et seulement si n'est pas inversible ; en particulier elle-même () est inversible si et seulement si . Ici n'est pas dans le spectre, donc est inversible.

À ne pas conclure trop vite. Rien de ce qui précède ne dit si est diagonalisable : il faudrait connaître la dimension de , qui peut valoir ou .

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