On note \(U = \begin{pmatrix}1 &\dots&1 \\ \vdots & &\vdots \\ 1 &\dots&1\end{pmatrix} \in \mathfrak{M}_{n}(\mathbb{\mathbb{R}})\) et \(\mathcal A = \{ aU + bI \text{ tq }a,b \in \mathbb{R}\}\) pour \(n \geq 2\).

  1. Montrer que \(\mathcal A\) est une sous algèbre commutative de \(\mathfrak{M}_{n}(\mathbb{\mathbb{R}})\).

  2. Soit \(M = aU+bI \in \mathcal A\). Montrer que \(M\) possède un inverse dans \(\mathcal A\) si et seulement si \(b(b+na) \neq 0\), et le cas échéant, donner \(M^{-1}\).

  3. Montrer que si \(b(b+na) = 0\), alors \(M\) n’est pas inversible dans \(\mathfrak{M}_{n}(\mathbb{\mathbb{R}})\).

  4. Trouver les matrices \(M \in \mathcal A\) vérifiant : \(M^n = I\).


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[ID: 4651] [Date de publication: 11 avril 2024 17:53] [Catégorie(s): Structure formée de matrices ] [ Nombre commentaires: 1] [nombre d'éditeurs: 1 ] [Editeur(s): Emmanuel Vieillard-Baron ] [nombre d'auteurs: 1 ] [Auteur(s): Michel Quercia ]




Solution(s)

Solution(s)

Algèbre de matrices
Par Michel Quercia le 11 avril 2024 17:53
  1. \(M^{-1} = \dfrac {-a}{b(na+b)}U + \dfrac 1bI\).

  2. \(M^n = \dfrac {(na+b)^n -b^n }nU + b^n I\). Si \(n\) est pair, \(M^n =I \Leftrightarrow M=I\) ou \(M=\pm (I-\frac2nU)\). Si \(n\) est impair, \(M^n =I \Leftrightarrow M=I\).


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