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Niveau Licence Maths 1e ann
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Vecteur propre

Posté par
ino
28-07-15 à 10:41

Bonjour

Par définition le vecteur nul ne peut pas être un vecteur propre, pourtant l'ensemble des vecteurs propres pr une une valeur propre est un sous espace vectoriel. Comment ça peut être un sous espace vectoriel si même blé vecteur n'y est pas ?


Merci à vous

Posté par
Jygz
re : Vecteur propre 28-07-15 à 10:53

J'ai vraiment envie de te balancer un "relis ton cours" ...

Mais vraiment la moindre des choses c'est de lire ton cours avant de venir poser des questions comme celle-ci ...

Un espace propre c'est un ensemble de vecteurs propres et 0.

Et c'est l'espace propre l'espace vectoriel.

Posté par
boninmi
re : Vecteur propre 28-07-15 à 11:01

L'espace propre associé à une valeur propre est le sous espace vectoriel engendré par les vecteurs propres associés à cette valeur. Les vecteurs propres sont non nuls, le s.e.v. engendré n'en contient pas moins le vecteur nul.

Posté par
carpediem
re : Vecteur propre 28-07-15 à 13:39

salut

et un peu de réflexxion (connaissant effectivement les définition de son cours) permet de conclure que le vecteur nul est vecteur propre associé à tout(e valeur propre) scalaire ...

puisque pour tout scalaire k k \vec 0 = \vec 0

Posté par
carpediem
re : Vecteur propre 28-07-15 à 13:40

mais si k n'est pas valeur propre alors l'espace propre associé est \{ \vec 0\} qui est un espace vectoriel .... trivial ... ce qui n'a guère d'intérêt ....

Posté par
Robot
re : Vecteur propre 28-07-15 à 14:01

Citation :
un peu de réflexion (connaissant effectivement les définition de son cours) permet de conclure que le vecteur nul est vecteur propre

Apparemment, carpediem, tu ne connais pas toi-même les définitions du cours. Un vecteur propre est, par définition, un vecteur non nul.

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 28-07-15 à 15:29

Bonjour,

@Robot : Il semblerait que ce point de vue ne soit pas partagé par tous les mathématiciens, comme le prouve la définition qu'en donne Monsieur Serge Lang dans sa troisième édition de "Linear Algebra" (définition identique dans son livre "Algebra") :

Vecteur propre

Posté par
carpediem
re : Vecteur propre 28-07-15 à 15:32

certes vu la propriété absorbante du vecteur nul par la multiplication par un scalaire on est obligé d'écrire "non nul" dans la définition et pour la recherche des valeurs propres ...

mais à toute valeur propre correspond un ensemble de vecteurs propres qui est un espace vectoriel ... donc contient le vecteur nul ....

et si dans la définition on décide "non nul" c'est bien parce que sinon tout réel serait valeur propre .... ce qui n'apporterait plus rien ....


car quand on recherche une valeur propre a il est évident qu'on cherche un vecteur non nul u tel que Au = au

puisque de toute façon A0 = 0

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 28-07-15 à 15:35

Pour ma part, j'aurais cependant écrit ceci :

In this case [i.e. v\ne 0], we say that \lambda is the eigenvalue of A belonging to the eigenvector v.

Posté par
Robot
re : Vecteur propre 28-07-15 à 16:00

Citation :
mais à toute valeur propre correspond un ensemble de vecteurs propres qui est un espace vectoriel

A toute valeur propre \lambda de u correspond un sous-espace propre qui est le noyau de u-\lambda \mathrm{Id}.

Programme de MP :
Droite stable par un endomorphisme.
Valeur propre, vecteur propre (non nul), sous-espace propre.

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 28-07-15 à 16:21

Citation :
vecteur propre (non nul)


@Robot : Monsieur Lang aurait-il commis une erreur ?

Posté par
Robot
re : Vecteur propre 28-07-15 à 17:05

Parler d'erreur à propos de définition est un non-sens.
Simplement, il y a les définitions utilisées dans l'enseignement français, et les définitions pouvant être utilisées dans d'autres contextes. Dans tous les manuels d'enseignement français que je connais, dans les programmes de classes préparatoires etc., un vecteur propre est par définition non nul.

Dans la tradition anglo-saxonne, c'est plus flou, et l'oubli de "non nul" aboutit à des absurdités comme sur la page wikipedia :

Citation :
The eigenvectors \mathbf{v} of this transformation satisfy the equation,
A\mathbf{v}=\lambda\mathbf{v}.
Rearrange this equation to obtain
(A-\lambda I)\mathbf{v}=0,
which has a solution only when its determinant |A - \lambda I| equals zero.  

Posté par
Robot
re : Vecteur propre 28-07-15 à 17:15

Il semble tout de même que pour la plupart des manuels ou polycopiés anglo-saxons un "eigenvector" est toujours non nul.

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 28-07-15 à 19:20

Citation :
Parler d'erreur à propos de définition est un non-sens.
Simplement, il y a les définitions utilisées dans l'enseignement français, et les définitions pouvant être utilisées dans d'autres contextes. Dans tous les manuels d'enseignement français que je connais, dans les programmes de classes préparatoires etc., un vecteur propre est par définition non nul.


@Robot : Tu as raison. Cependant, l'on aura soin de noter la définition du collectif Bourbaki qui est celle de Monsieur Serge Lang (ce dernier connaissait bien ce collectif), définition que l'on peut trouver sans son traité d'algèbre, au chapitre VII, page 29 :

Vecteur propre

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 28-07-15 à 19:23

Merci encore à "ino" d'avoir soulevé le problème...

Posté par
Jygz
re : Vecteur propre 28-07-15 à 20:11

Le seul problème qu'il a soulevé c'est qu'il ne connait pas son cours ...

Posté par
Jygz
re : Vecteur propre 28-07-15 à 23:22

Et puis ino l'a donné la définition :

Citation :
Par définition le vecteur nul ne peut pas être un vecteur propre


Donc le problème n'est même pas là ...

Le problème est qu'il a très mal lu la suite, et qu'il est venu poser une question basique dont la réponse est dans son cours.

Tout ce débat est inutile, puisque comme l'a dit Robot dans l'enseignement français, un vecteur propre est non nul.

Le reste c'est de l'enc...age de mouches ..

Posté par
lafol Moderateur
re : Vecteur propre 29-07-15 à 00:05

Bonjour

en fin de compte, la seule chose à relever dans le tout premier post, c'est :

Citation :
pourtant l'ensemble des vecteurs propres pr une une valeur propre est un sous espace vectoriel.


et bien non, justement, l'ensemble des vecteurs propres pour une valeur propre donnée n'est pas un sous-espace vectoriel, il faut y ajouter le vecteur nul, pour en faire un espace vectoriel...

comme le dit Jygz, il y a très certainement dans son cours, juste après la définition du sous espace propre associé à la valeur propre a (généralement défini comme Ker(u-aI)) la remarque : le sous espace propre associé à a est la réunion des vecteurs propres associés à a et du vecteur nul....

Posté par
ThierryPoma
re : Vecteur propre 29-07-15 à 10:57

Bonjour,

@Jygz et Lafol : Ma première intervention du 28-07-15 à 15:29 fait directement suite aux interventions de Carpi et Robot respectivement des 28-07-15 à 13:39 et 28-07-15 à 14:01. Tout le problème était de savoir si oui ou non le vecteur nul pouvait être considéré comme vecteur propre (que l'on pourrait nommer "vecteur propre trivial")... Robot, soutenu en cela par de nombreuses références (la majorité), a donné son point de vue. A contrario et avec l'appui des définitions de Monsieur S. Lang et du collectif Bourbaki, j'ai donné le mien. Partant, sans la problématique soulevé par "ino", les interventions de Carpi, Robot et moi-même (susmentionnées) n'auraient jamais existé. Un point, c'est tout ! Il est inutile de s'exciter.

Bonne journée.

Titi

Posté par
lafol Moderateur
re : Vecteur propre 29-07-15 à 18:29

De mon point de vue, au delà des programmes en vigueur actuellement dans l'enseignement supérieur, le vecteur nul n'a rien de "propre", "propre" en matière de valeurs et vecteurs propres étant à rattacher à la propriété et non à la propreté : il est à tout le monde, donc à personne en particulier.

Posté par
boninmi
re : Vecteur propre 29-07-15 à 20:28

Bon tout le monde est d'accord pour dire que ceux qui sont intéressants sont les non nuls ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Vecteur propre 30-07-15 à 00:07

Posté par
carpediem
re : Vecteur propre 30-07-15 à 13:46

ça y est le ménage est fait donc ... on a remis au propre les définitions de valeurs et vecteurs propres ...

Posté par Profil amethystere : Vecteur propre 30-07-15 à 19:51

En tout cas pour un auto-didacte comme moi, je remercie Robot

De toute façon Robot le premier que je remercie avec Lafol* aussi ex aequo avec lui ->>> conventions , espace vectoriel

Je remercie aussi Thierry Poma (je ne connaissais pas Monsieur Serge Lang )

évidemment il va de soi que la définition donnée par Lafol & Robot me conviens et je suis d'accord
évidemment ou alors je serai complètement givré id est fou à lier...

* oui effectivement Lafol que je remercie aussi,  elle aussi en premier ---> Définition alternative d'espace affine
car depuis ce mois de novembre 2013 j'ai avancé et jamais j'aurai pu comprendre Robot sur l'autre topic mis en lien sans elle et sa participation dans ce topic là, cette année là  
  

Posté par Profil amethystere : Vecteur propre 31-07-15 à 00:16

...et quand on dit merci que je sache ...c'est pas avec des pierres
le premier titre de ce lien là c'est pour Robot & Lafol

Posté par
boninmi
re : Vecteur propre 31-07-15 à 14:05

Citation :
je ne connaissais pas Monsieur Serge Lang

Tu peux lire tout Serge Lang, pédagogue hors pair et vulgarisateur infatigable. A commencer par "Algebra". Disponible aussi en français mais peut-être pas dans la version la plus à jour, et puis, ça entraine à lire l'anglais.

Posté par Profil amethystere : Vecteur propre 31-07-15 à 15:02

merci Boninmi

effectivement je vais voir ça et oui pour l'anglais c'est très utile en maths  

Posté par
lafol Moderateur
re : Vecteur propre 31-07-15 à 15:02

sans compter les excellents petits livres publiés chez Belin, je crois, d'entretiens avec des collégiens et lycéens au palais de la découverte



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