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Niveau Maths sup
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Matrice carré inversible

Posté par
Skops
17-04-08 à 11:04

Bonjour,

Comment montrer qu'une matrice carré est inversible ? existe t'il des propositions ou théorèmes dessus ?
Et dans le cas général, comment déterminer l'inverse d'une matrice ?

Merci

Skops

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 11:34

Par exemple, j'ai B=(e1,e2,e3) la base canonique de IR^3 avec f1=e1+e2, f2=e2+e3, f3=e1+e3

J'ai écrit la matrice P de la famille (f1,f2,f3) :

4$P=\(101\\110\\011\)

Et je dois montrer qu'elle est inversible

Skops

Posté par
tealc
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 11:43

Salut ^^

c'est vaste ta question :p

Pour ta matrice P, c'est une matrice de massage ... Si tu montres que (f1,f2,f3) est une base de \mathbb{R}^3 alors t'auras fini (son inverse sera la matrice de passage de (f1,f2,f3) à (e1,e2,e3)

Sinon, il y a plusieurs méthodes. Calculer le déterminant de la matrice (si tu sais ce que c'est bien sur), trouver l'inverse (en resolvant le système, ce qui revient à calculer des determinants), ...

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 11:46

salut tealc

Comment ca c'est une matrice de passage (je commence les matrices ^^)

J'ai essayé de résoudre un système (9 équations et 9 inconnues) mais il était faux

Skops

Posté par
tealc
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 11:53

Aaaah tu commences les matrices ^^

Bon t'as quand même fait les espaces véctoriels avant (en tout cas, c'est comme ça que ça se fait en sup ^^) donc tu sais prouver que (f1,f2,f3) est une base de \mathbb{R}^3.

Ecrit alors la matrice de (e1,e2,e3) dans la base (f1,f2,f3), c'est à dire écrit e1, e2 et e3 comme combinaisons des fi. Une fois ca fait, écrit la matrice de (e1,e2,e3) dans la base de (f1,f2,f3) et tu verras que c'est l'inverse de P.

Sauf erreur (et c'est un resultat que tu verras bientôt)

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:04

D'accord, j'ai bien trouver l'inverse

Mais c'est après qu'on me demande : que dire de la famille (f1,f2,f3) ?

Quel est l'argument pour dire que c'est une base ?

Skops

Posté par
tealc
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:08

Ah si c'est dans l'autre sens, ca veut dire qu'il faut d'abord déterminer l'inverse, et en conclure que c'est une base ... C'est bizarre lol.

en fait (f1,f2,f3) est une base si et seulement si la matrice de passage de (e1,e2,e3) à (f1,f2,f3) (c'est à dire P) est inversible ...

Ou alors tu fais le raisonnement directement que c'est une base en montrant qu'elle libre, et qu'elle a le bon cardinal ...

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:17

Ok merci

je continue l'exo

Skops

Posté par
tealc
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:20

Bon courage

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:24

Soit u l'application linéaire canoniquement associé à 4$A=\frac{1}{2}\(3-11\\20-2\\3-31\)

Déterminer la matrice u dans la base C=(f1,f2,f3)

Ca sent la matrice de passage non ?

Skops

Posté par
infophile
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:51

oui

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:54

Mais il me faut la matrice de passage de A à C ?
Comment la déterminer ?

Skops

Posté par
infophile
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 12:58

T'écris en colonne les coordonnées des vecteurs de la base C en fonction des vecteurs de B.

V déjeuner ^^

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 14:50

C'est celle que j'ai écris plus haut non ?

Skops

Posté par
Camélia Correcteur
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 14:56

Bonjour Skops

Toujours dans les généralités (pour débutant). Pour une matrice pas trop grosse, essayer de résoudre le système

M\(x_1\\ x_2\\ \vdots \\ x_n\)=\(y_1\\ y_2\\ \vdots \\ y_n\)

Si ça marche, la matrice est inversible et tu as même calculé l'inverse puisque

\(x_1\\ x_2\\ \vdots \\ x_n\)=M^{-1}\(y_1\\ y_2\\ \vdots \\ y_n\)

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 17-04-08 à 15:28

Bonjour Camélia et merci

Skops

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 10:36

Autre matrice inversible

Soit 4$A=\(2-12\\5-33\\-120\). Calculer 4$(A+I)^3. En déduire que A est inversible

J'ai 4$(A+I)^3=0 donc 4$A^3+A^2I+2AIA+2AI^2+I^2A+I^3=0

Comme I^n=I

4$A^3+A^2I+2AIA+2AI+IA+I=0

Comme I est le neutre par le produit, on a AI=IA=A

4$A^3+3A^2+3A+I=0

D'où 4$I=A(-A^2-3A-3I) (de même en factorisant à droite)

Donc A est inversible et son inverse est 4$-A^2-3A-3I

Juste ?

Skops

Posté par
jeanseb
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 10:49

Bonjour

J'ai pas fait le calcul (paresse...) mais le raisonnement est correct.

Sinon, en regardant ta matrice,on dirait qu'elle a 2 colonnes en haut et une en bas!

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 10:50

Salut jeanseb

Merci

Heu oui mais je connais pas la commande pour les matrices donc je fais avec les moyens du bord

Skops

Posté par
jeanseb
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 11:00

4$\rm \(\array{2&-1&2\\5&-3&3\\-1&2&0\)

4$\rm \(\array{2&-1&2\\5&-3&3\\-1&2&0\)

Posté par
Skops
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 11:01

Merci beaucoup

Skops

Posté par
jeanseb
re : Matrice carré inversible 18-04-08 à 15:15



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