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MP · Réduction des endomorphismes · flash

A² = -I impose une dimension paire

Validé par Ma Prépa en Poche
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Soit n∈N∗n \in \mathbb{N}^* et A∈Mn(R)A \in \mathcal{M}_n(\mathbb{R}) telle que A2=−InA^2 = -I_n.

Montrer que nn est pair.

Indications

Cet espace accueillera les indications liées à l'exercice : méthodes à connaître, astuces de résolution et erreurs classiques à éviter — distinctes de la correction complète ci-dessous.

Corrections

Correction 1Validé par Ma Prépa en Poche

En passant au déterminant dans A2=−InA^2 = -I_n :

(det⁡A)2=det⁡(A2)=det⁡(−In)=(−1)n.(\operatorname{det} A)^2 = \operatorname{det}(A^2) = \operatorname{det}(-I_n) = (-1)^n.

Or AA est à coefficients réels, donc (det⁡A)2≥0(\operatorname{det} A)^2 \ge 0, et comme (−1)n≠0(-1)^n \ne 0 on a nécessairement (−1)n=(det⁡A)2>0(-1)^n = (\operatorname{det} A)^2 > 0, c'est-à-dire nn pair.

(Autre lecture : les valeurs propres complexes de AA vérifient λ2=−1\lambda^2 = -1, donc valent ii ou −i-i ; elles sont conjuguées deux à deux avec la même multiplicité, ce qui impose une dimension paire.)

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Aussi classé dans : MatricesDéterminants

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