Valeurs propres et vecteurs avec Sympy Python

1. Description des méthodes eigenvals() et eigenvects()

SymPy offre des fonctionnalités pour effectuer des calculs liés aux valeurs propres (eigenvalues) et aux vecteurs propres (eigenvectors) de matrices à l'aide de la fonction eigenvals() et eigenvects().

2. Syntaxe et usage des méthodes eigenvals() et eigenvects()

Les méthodes eigenvals() et eigenvects() en SymPy sont utilisées pour calculer les valeurs propres (eigenvalues) et les vecteurs propres (eigenvectors) d'une matrice ou d'un opérateur linéaire. Voici la syntaxe et l'utilisation de ces méthodes :

Syntaxe pour utiliser eigenvals()

Syntaxe pour utiliser eigenvects()




3. Exemples d'usage des méthodes eigenvals() et eigenvects()

Voici comment on peut utiliser ces méthodes pour calculer les valeurs propres et les vecteurs propres d'une matrice en SymPy :

  1. La méthode eigenvals() : renvoie un dictionnaire avec les valeurs propres comme clés et leur multiplicité comme valeurs. Dans ce cas 2 valeurs propres: 0 de multiplicité 1 et 3 de multiplicité 1
  2. La méthode eigenvects() : renvoie une liste de triples (valeur propre, multiplicité, vecteurs propres associés).

Remarque

En effectuant les calculs, remarquez bien que u(-1,1) et v(1/2 , 1) sont deux vecteurs propres :
 $A=\left( \begin{array}{cc} 1 & 1 \\ 2 & 2% \end{array}% \right) $  $Au=\left( \begin{array}{cc} 1 & 1 \\ 2 & 2% \end{array}% \right) \left( \begin{array}{c} -1 \\ 1% \end{array}% \right) =\allowbreak \left( \begin{array}{c} 0 \\ 0% \end{array}% \right) =0u$  $Av=\left( \begin{array}{cc} 1 & 1 \\ 2 & 2% \end{array}% \right) \left( \begin{array}{c} \frac{1}{2} \\ 1% \end{array}% \right) =\allowbreak \left( \begin{array}{c} \frac{3}{2} \\ 3% \end{array}% \right) =3v$

Remarque

La matrice A est diagonalisable puisqu'elle admet deux valeurs propres distinctes.
On peut aussi tester la diagonalisabilité de la matrice A à l'aide de la méthode is_diagonalizable() :

 

Younes Derfoufi
CRMEF OUJDA

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