Adloun

Semblables, vraiment ?

Exercice · niveau 3 (difficile) · mathématiques approfondies (ECG 2e année), chapitre 1 — Compléments d'algèbre linéaire · Changement de base et matrices semblables

Énoncé

Les matrices et sont-elles semblables ? Et et ?

Corrigé

et : non. Leurs traces sont pourtant égales ( et ), mais l'égalité des traces est une condition nécessaire, pas suffisante. Ici est une homothétie : pour toute matrice inversible , . La seule matrice semblable à est elle-même, et .

et : oui. est triangulaire supérieure de coefficients diagonaux et ; on montrera au chapitre 3 que ce sont ses valeurs propres, qu'elles sont distinctes, et donc que est diagonalisable de matrice diagonale — semblable à à l'ordre des colonnes près. Explicitement, avec on vérifie .

La morale. La trace ne suffit jamais à conclure qu'on est semblable ; elle suffit souvent à conclure qu'on ne l'est pas.

Les autres exercices de ce chapitre Le cours du chapitre

Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.