cyanure
Publié le 17/05/2020
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Matrices et problèmes
I) définition d'une matrice
une matrice de taille n fois p est un tableau de nombres réels, n étant le nombre de lignes et p le
nombre de colonnes.
L'élément situé à la ligne I et à la colonne j se note ai,j
II) opérations sur les matrices
1) matrice k fois A ( k appartenant à R)
La matrice k fois A st constituée des éléments k fois ai,i (tous les éléments de la matrice A
sont multipliés par k)
2) addition de deux matrices
On peut additionner deux matrices A et B de même taille n fois p .
La somme sera de taille n
fois p est constituée des éléments ai,j plus bi,j
3) produit de deux matrices
le produit de deux matrices A et B est possibles si A est de taille n fois p et B est de taille p
fois q.
Si A fois B = P est possible alors pi,j s'obtient en multipliant la ligne i de A
par la colonne j de B.
P est de taille n fois q.
4) Propriétés algébriques :
A+B=B+A car l'addition est associative
A fois B n'est pas égal à B fois a car la multiplication n'est pas associative
A+(B+C)=(A+B)+C car l'addition est commutative
A fois (B fois c)= (A fois B) fois C car la multiplication est commutative
A(B+C)= AB+AC car c'est la distributivité
(A+B)C= AC+BC car distributivité
5) matrices particulières
une matrice ligne est une matrice de taille 1 fois n
une matrice colonne est une matrice de taille n fois 1
une matrice carrée est une matrice de taille n fois n
une matrice diagonale est une matrice carrée ne comportant que des éléments nuls
sauf sur sa diagonale
propriétés des matrices diagonales : Si A et B sont deux matrices diagonales alors
AB=BA et en particulier A exposant k est égal à la matrice avec la diagonale elevée à
la puissance k
une matrice unité notée I est une matrice diagonale ne comportant que des 1 sur sa
diagonale.
Propriété : pour toute matrice A, A fois I = I fois A= A
6) Inverse d'une matrice carrée
A) définition
Une matrice A est inversible s'il existe une matrice A' telle que AA'=A'A=I
A' s'appelle alors inverse de A et se note A-1
B) Remarques
Toutes les matrices carrées ne sont pas inversibles
Une matrice diagonale est inversible si et seulement si elle ne contient aucun zéro sur sa
diagonale.
Dans ce cas on a : a b c qui devient 1/a 1/b 1/c
une matrice A (abcd) de taille 2fois 2 est inversible si ad-bc est différent de zéro
On a alors A-1= 1/(ad-bc) fois (d -b -c a).
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