mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 3 · Exercice
Une matrice symétrique, sans calcul
Réduction des matrices carrées · Éléments propres et spectre · niveau 1 (application)
Énoncé
Soit . Peut-on affirmer qu'elle est diagonalisable ? Que vaut la somme de ses valeurs propres ?
Corrigé
Diagonalisable : oui, et sans le moindre calcul. est symétrique ( pour tous ), et le cours admet que toute matrice symétrique réelle est diagonalisable.
Somme des valeurs propres. étant diagonalisable, elle est semblable à une matrice diagonale portant ses valeurs propres, et deux matrices semblables ont la même somme de coefficients diagonaux (l'exercice 7 le démontre à l'ordre ; on l'admet ici à l'ordre ). Donc la somme des valeurs propres, comptées autant de fois qu'elles figurent sur la diagonale de , vaut .
Ce que l'exercice enseigne. Deux renseignements substantiels — la diagonalisabilité et la somme du spectre — obtenus l'un par un coup d'œil à la symétrie, l'autre par une addition de trois nombres. Avant tout calcul, il faut regarder la forme de la matrice.