Ivan Shishkin, Rye (1878)

Problems/General algebraReviewed

A diagonalizable matrix ?

by Ancient Tree·
18
Difficulty scaleÉchelle de difficulté

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  1. 110First steps / middle schoolPremiers pas / collège
  2. 1125Beginner / high schoolDébutant / lycée
  3. 2650Intermediate / undergraduateIntermédiaire / licence
  4. 5170Advanced / graduateAvancé / master
  5. 7190Expert / specializedExpert / spécialisé
  6. 91100Research levelNiveau recherche
These levels are approximate guides.Ces niveaux sont des repères approximatifs.
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Is the matrix

(1101)\left(\begin{array}{ll} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{array}\right)

diagonalizable ?

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Solutions

2
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Solution by CypressFR

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La matrice est triangulaire supérieure. Ainsi ses seules valeurs propres réelles sont ses coefficients diagonaux. Ici, son spectre est réduit à {1}. Alors, si la matrice était diagonalisable, elle serait semblable à I’identité, donc égale à l’identité. Cependant, ce n’est pas le cas, donc la matrice n’est pas diagonalisable.

Solution by Ancient Tree

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The only eigenvalue of this matrix is 1 (with algebraic multiplicity 2). So if it was diagonalizable, it would be similar to the identity matrix :

(1101)=P(1001)P1=(1001)\left(\begin{array}{ll} 1 & 1 \\ 0 & 1 \end{array}\right)=P\left(\begin{array}{ll} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}\right) P^{-1}=\left(\begin{array}{ll} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{array}\right)which is a contradiction.

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