Trace et valeurs propres

Bonsoir, j'ai quelques questions sur la démonstration de : trace d'une matrice = somme des valeurs propres multipliées par leur multiplicité.

Soit $a$ un endomorphisme et $A$ la matrice de $a$ (dans une certaine base : la trace est la même pour deux matrices semblables).
Si on est dans un corps algébriquement clos, alors le polynôme caractéristique $\chi_a$ est scindé donc ${\rm Tr}(A) = \sum_i{\lambda_i}$ par les relations coefficients-racines.
Mais la relation coefficients-racines c'est que si le polynôme est scindé...
Et dans $\R$ alors ?

---- Autre idée
Idem dans un corps algébriquement clos, $a$ est trigonalisable car $\chi_a$ est scindé et donc sa trace est la somme des valeurs propres car si elle est triangulaire, les valeurs propres sont sur la diagonale (en effet, le déterminant d'une matrice triangulaire ou diagonale est le produit des coefficients diagonaux : le polynôme caractéristique ayant exactement les valeurs propres comme racines, ont a le résultat).

J'avais une autre question, pour montrer qu'une matrice carrée de taille $n$ ayant $n$ valeurs propres distinctes est diagonalisable, on utilise le fait que la somme des dimensions des sous-espaces propres est supérieure ou égale $n$ et comme ce sont des sous-espaces distincts, elle est inférieure ou égal à $n$ donc égale.
Mais la dimension de $M_n(\K)$ c'est $n^2$, non ?

Merci d'avance pour vos réponses.

Réponses

  • Ça marche dans $\mathbb{R}$ si tu plonges dans $\mathbb{C}$, un surcorps de $\mathbb{R}$ algébriquement clos.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • Merci pour votre réponse.

    On ne peut pas dire que $\R$ est inclus dans $\C$, donc tout polynôme de $\R$ est un polynôme de $\C$ ?

    Parce que pour montrer que la trace d'une matrices à coefficients dans $\R$ soit la somme des valeurs propres multipliées par les multiplicités dans le cas où son polynôme caractéristique n'est PAS scindé sur $\R$, je peux passer le polynôme caractéristique dans $\C$ pour pouvoir le scinder et avoir la relation ?

    Je ne suis pas sûr d'avoir le droit de faire ça.
  • Bonsoir;
    PetiteTaupe a écrit:
    Et dans $\R$ alors ?

    Considère la matrice $A = \begin{pmatrix}1&-1\\1&1\end{pmatrix}$ à coefficients réels.
    Que vaut $tr(A)$ ? que vaut $Sp_{\R}(A)$ ?
    PetiteTaupe a écrit:
    Mais la dimension de $\mathcal{M}_n(\K)$ c'est $n^2$, non ?

    Les sous-espaces propres d'une matrice carrée d'ordre $n$ sont des sous-espaces vectoriels de $\mathcal{M}_{n,1}(\K)$, qui est de dimension $n$.
  • Ah oui merci pour la dimension.

    La trace de $A$ vaut 2 et $Sp_{R}(A) = \emptyset$.

    Mais si on prend les valeurs propres complexes, ça fonctionne.
  • Oui

    Et pour ton autre question, c'est la dimension de $\K^n$ qui t'intéresse, pas celle de $M_n(\K)$.
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