Réduction
Directions propres d'un endomorphisme

 

[Construction des valeurs propres] 

[Groupe linéaire GL2(R)] [Adjoint d'un endomorphisme]

Les figures de cette page sont compatibles Cabri 1.1.5 et 1.1.8.  

Aprés avoir construit les éventuelles valeurs propres d'un endomorphisme, on se propose dans cette page de voir comment on peut en déduire les directions propres.

 

Le principe utilisé

Notons u'(a, b) et v'(c, d) les coordonnéesdes images dans la base (u, v). Chercher la direction propre associée à la valeur propre k, c'est résoudre l'équation :

soit le système
Ainsi les directions propres sont données par le rapport

Il suffit donc de construire ce rapport pour les deux valeurs propres.

 

Construction des directions propres d'un endomorphisme

Pour une construction en temps réel, on aura besoin de

Charger la macro ValProp.mac de la page précédente.

Une fois les valeurs propres disponibles, il suffit de construire c en abscisse et k-a en ordonnée pour chacune des deux valeurs propres :

 

La valeur propre k se projette sur l'axe (Ov) en kv selon la direction (uv), de même a se projette en av. La translation de vecteur d'origine av d'extrémité O envoie kv en le point k-a. Le point D de coordonnées (c, k-a) est donc un élément de la direction propre associée à k.

 

On fait de même pour la seconde valeur propre. Il est inutile d'utiliser une macro partielle, de nombreux objets étant déjà construits : la droite (OD') est la seconde direction propre de l'endomorphisme

Remarque : la construction du point c a été effectuée à des fins d'explication, mais le lecteur se rendra compte qu'elle est totalement inutile.

La figure DirPrp01.fig ci-contre de construction des (éventuelles) direction propre propres.

La macro DirProp.mac associée : les directions propres n'apparaissent ... que si elles existent.

 

 

Vérification de la construction

On se donne une application linéaire qui a effectivement des directions propres et de plus un vecteur w d'image w', obtenue par la macro ImVectAL.mac.

Lancer la figure DirPrp02.fig ci-contre pour effectuer ces tests.

 

En déplaçant w, on observe alors que w et w' sont colinéaires ... sur les directions propres construites, ce qui est rassurant :

 

Cas d'une valeur propre positive

 

Cas d'une valeur propre négative
 

Une première illustration

 

Reprenons la figure GLComm2.fig (1.1.5) ou GLComm3.fig (1.1.8) ou des applications f et g commutantes. Et appliquons lui la macro de directions propres de f :

Lancer la figure DirPrp03.fig ci-contre (1.1.5) ou DirPrp04.fig (1.1.8): on met cette fois-ci plus clairement en évidence cette propriété classique d'algèbre linéaire :

Si deux endomorphismes commutant sont diagonalisables, alors ils le sont dans une même base.

 

[Construction des valeurs propres] 

[Groupe linéaire GL2(R)] [Adjoint d'un endomorphisme]

 

 

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