3. Soit la matrice réelle symétrique
$$A = \begin{pmatrix}
5 & -1 \\
-1 & 5
\end{pmatrix}$$
(a) Calculer les valeurs propres $\lambda_1$ et $\lambda_2$ avec $\lambda_1 > \lambda_2$ de la matrice $\mathbf{A}$
(b) Calculer les vecteurs propres $v_1$ et $v_2$ associés.
(c) Montrer que les vecteurs $v_1$ et $v_2$ sont orthogonaux. ($v_1^T \cdot v_2 = 0$).
(d) En déduire la matrice $\mathbf{P}$, et donner la matrice $\mathbf{P}^{-1}$.
(e) Montrer que
$$\mathbf{D} = \mathbf{P}^{-1}\mathbf{A}\mathbf{P} = \begin{pmatrix}
\lambda_1 & 0 \\
0 & \lambda_2
\end{pmatrix}$$