ALGEBRE LINEAIRE - Concours B des ENSA

Le polynôme caractéristique d'un endomorphisme

Soit un -espace vectoriel de dimension finie. Soit un endomorphisme de , et soit  une valeur propre de . Il existe alors un vecteur propre  (non nul) tel que ou encore . Ainsi,   n'est pas injectif, ce qui en dimension finie se traduit par

.

Si on note  la matrice de l'endomorphisme  dans une base  de , ceci s'écrit aussi

,

la valeur de ce déterminant étant indépendante du choix de la base puisque le déterminant est invariant par transformation de similitude.

Définition

Soit  un -espace vectoriel de dimension , et soit  un endomorphisme de . On appelle polynôme caractéristique de , le polynôme

.

Ce polynôme est indépendant de la base de la base choisie dans laquelle on exprime le déterminant, et il est de degré  en

FondamentalPropriété

Soit  un -espace vectoriel de dimension finie. Soit  un endomorphisme de , et soit le polynôme caractéristique de .

  • L'ensemble des racines de , quand elles existent, constitue le spectre de .

  • Pour toute racine  de  (), le sous espace propre associé correspond à : .

On a aussi le résultat suivant :

FondamentalPropriété

Soit  un-espace vectoriel de dimension finie, et soit un endomorphisme de . Si  est une valeur propre de , racine de multiplicité  du polynôme caractéristique  de , alors :

.

Enfin, il faut noter le résultat fondamental suivant :

FondamentalThéorème

Soit  un -espace vectoriel de dimension finie. Soit  un endomorphisme de , et soit le polynôme caractéristique de . Alors  est un polynôme annulateur de , c'est à dire que  est égal à l'endomorphisme nul de  et que, pour toute représentation matricielle  de  dans une base donnée de ,

.

PrécédentPrécédentSuivantSuivant
AccueilAccueilImprimerImprimer S. Rigal et J.-C. Satgé , Éd. Ress. Pédag. Ouv. INPT, 0518 (2013) 24h Paternité - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)