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

Les puissances d'une matrice diagonale

Réduction des endomorphismes et des matrices carrées · Puissances · niveau 1 (application)

Énoncé

Soit . Calculer , , puis pour . Que vaut ?

Corrigé

Le produit de deux matrices diagonales. Si et , le coefficient d'indice de vaut , où seul le terme peut être non nul, et seulement si . Donc

Les premières puissances. En appliquant cette règle :

Le cas général. Une récurrence immédiate donne, pour tout , C'est le fait qui rend la diagonalisation utile : élever une matrice diagonale à la puissance , c'est élever réels à la puissance .

La trace. Pour on retrouve , et pour , .

Attention à . La formule ci-dessus est écrite pour : par convention , dont le troisième coefficient diagonal vaut et non .

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