Terme

Endomorphisme diagonalisable

Expression
endomorphisme diagonalisable, endomorphismes diagonalisables
Adjectif
diagonalisable
Condition de définition
Matrice diagonale

Définition

Définition Endomorphisme diagonalisable

Un endomorphisme de \(\mathbb{R}^n\) est diagonalisable s’il existe une base de \(\mathbb{R}^n\) dans laquelle sa matrice est diagonale.

Remarques Remarques

Remarque Transition vers les caractérisations

On en déduit la caractérisation suivante.

Remarque Représentation dans une base

Un endomorphisme \(f\in\mathcal{L}(\mathbb{R}^n)\) est diagonalisable si et seulement s’il existe une base \(\mathcal{B}\) de \(\mathbb{R}^n\) et \(n\) réels \(\lambda_1,\lambda_2,\ldots,\lambda_n\) tels que

\[\mathcal{M}_{\mathcal{B}}(f)=\begin{pmatrix}\lambda_1&0&\cdots&0\\0&\lambda_2&\ddots&\vdots\\\vdots&\ddots&\ddots&0\\0&\cdots&0&\lambda_n\end{pmatrix}\]
Remarque Caractérisation par une base de vecteurs propres

\(f\) est diagonalisable si et seulement s’il existe une base \(\mathcal{B}\) de \(\mathbb{R}^n\) constituée de vecteurs propres de \(f\). Alors \(\operatorname{Sp}(f)=\{\lambda_1,\lambda_2,\ldots,\lambda_n\}\).

Remarque Caractérisation par similarité à une matrice diagonale

On note \(A=\mathcal{M}_{\mathcal{B}}(f)\), \(\mathcal{B}\) étant une base de \(\mathbb{R}^n\). Alors \(f\) est diagonalisable si et seulement s’il existe une matrice \(P\) inversible et une matrice \(D\) diagonale telles que

\[D=P^{-1}AP\]

\(P\) est la matrice de passage de la base \(\mathcal{B}\) à la base de vecteurs propres.

Module : Endomorphismes et matrices diagonalisables