


ÉLÉMENTS PROPRES D'UNE MATRICE CARRÉE
(SUITE) :
NOTIONS SUR LA DIAGONALISATION D'UNE MATRICE CARRÉE
Définition
1 : Soient A et B des matrices carrées d'ordre n à coefficients
réels.
On dit que A et B sont des matrices semblables s'il existe une matrice
inversible P d'ordre n telle que
P-1AP = B. Dans ce cas, on démontre que A et B
admettent les mêmes valeurs propres.
Exemple : Les matrices réelles
et
sont semblables car pour 
Définition 2 : Soit A une matrice carrée d'ordre
n à coefficients réels. On dit que A est diagonalisable
si, et seulement si, A possède exactement n vecteurs propres linéairement
indépendants
,
ce qui est toujours le cas lorsque toutes les n valeurs propres
de A sont deux à deux distinctes.
Si A est diagonalisable, alors A est semblable à une matrice diagonale
M (dont les éléments diagonaux sont précisément les valeurs propres
de A, c.à.d. il existe une matrice inversible P telle que P-1AP
= M.
Exemples : a) La matrice
est
diagonalisable. En effet, elle est semblable à la matrice diagonale
b) La matrice
n'est
pas diagonalisable. En effet, tous ses vecteurs propres, associés
à l'unique valeur propre 0 (de multiplicité 2), sont des multiples
du vecteur propre (1, 0) de B. B n'admet donc pas deux vecteurs propres
linéairement indépendants