polynôme minimal
dans Les-mathématiques
Bonjour, je n'arrive pas à démontrer cette équivalence. Pourriez-vous m'aider , je suis bloquée. Merci d'avance.
Soit V un K-espace vectoriel de dimension n et soit x appartenant à END(V).
Montrer que x est cyclique si et seulement si le polynôme caractéristique de x=polynôme minimal de x
Soit V un K-espace vectoriel de dimension n et soit x appartenant à END(V).
Montrer que x est cyclique si et seulement si le polynôme caractéristique de x=polynôme minimal de x
Réponses
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Utilise la decomposition de Frobenius de x (ie les facteurs invariants pour le K[X]-ev vectoriel E.
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bonjour,
c'est très clairement démontré dans le livre de pbs d'Eric Sorosina :
Encore des maths, ediscience pb 10 partie 2
Dans un sens, f cyclique implique poly minimal=(-1)^n (poly caract) ,tu utilises la matrice compagnon assossiée à f dans la base :
{x0,f(x0),.......,f^(n-1)(x0)}
Dans l'autre sens , c'est plus délicat et plus long
Remarque: dans ce pb,on montre aussi que
1) si f admet n vp distinctes, f est cyclique
2) la réciproque n'est vraie que si de plus f est diagonalisable
bon courage ou bon achat
bs -
Bonjour
1. Si x est cyclique il existe e tel que (e,x(e),...x^(n-1)(e)) constitue une base de V : le polynôme minimal de x est donc au moins de degré n, donc de degré n et par suite il est égal au polynôme caractéristique.
(rappel: le minimal est diviseur du caractéristique because Cayley Hamilton...)
2. Si réciproquement le polynôme minimal est égal au polynôme caractéristique alors comme on sait qu'il existe un vecteur e tel que le polynôme minimal en soit le polynôme annulateur, les vecteurs
e,x(e),...,x^(n-1)(e) constituent une base de E et donc x est cyclique
Oump. -
Le sens direct est facile.Si x est cyclique, il existe e tel que (e, ..,x^(n-1)e) forme une base de V, la famille (Id,x,..,x^(n-1)) est libre donc le polynôme minimal est au moins de degré n; et on conclut par Cayley-Hamilton.
Pour le sens réciproque, il suffit de remarquer qu'il existe e tel que le polynôme minimal de x en e (ie le générateur de l'idéal {P(x)(e) ; P polynôme} ) est égal au polynôme minimal de x.
Voici une preuve dans le cas où K est infini (pour le cas fini, ça doit être fait dans Gourdon ou Mneimné-Testard).
On raisonne par l'absurde ; on peut alors décrire V comme réunion de certains des Ker(P(x)) avec P des polynômes de K[X] divisant strictement Px (polynôme minimal de x). On a alors écrit V comme réunion de sous-espaces stricts, d'où la contradiction voulue.
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Bonjour!
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