Soient $\rm E$ un $\mathbb K$-espace vectoriel non réduit à $\rm \{0_E\}$
Méthode 1 : Identifier les éléments propres d’une matrice carrée
- Les valeurs propres de $\rm A\in M_n(\mathbb K)$ sont les racines du polynôme caractéristique de $\rm A$ :
\[\rm \chi_A \text{ avec } \chi_A(X)=\det(XI_n-A)\]
- Le polynôme caractéristique de $A$ peut être calculé avec la formule suivante :
\[\rm \chi_A(X)=X^n-tr(A)X^{n-1}+...+(-1)^n \det(A)\]
Propriété :
Les valeurs propres complexes d’une matrice réelle sont deux à deux conjuguées.
Méthode 2 : Savoir si une matrice $\bf{A \in M_n(\mathbb K)}$ est diagonalisable
Définition :
Une matrice $\rm A\in M_n(\mathbb K)$ est diagonalisable si elle est semblable à une matrice diagonale c’est-à-dire s’il existe $\rm P\in GL_n(\mathbb K)$ et $\rm D\in D_n(\mathbb K)$ telles que $\rm P^{-1}AP=D$.
Méthode 3 : Etudier un polynôme annulateur
- Soit $\rm A\in M_n(\mathbb K)$ une matrice
$\rm P\in \mathbb K[X]$ est un polynôme annulateur de $A$ si $\mathrm P(A)=0$ ($0$ étant la matrice nulle).
- Si $\bf P$ annule $A$, toute valeur propre de $A$ est racine de $\bf P$.