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Niveau Licence Maths 1e ann
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Déterminants et systèmes

Posté par
Bimaster
12-11-09 à 23:36

j'ai la matrice A = ( 3

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 12-11-09 à 23:39

j'ai la matrice A = ( 3    -1   1)
                    (-1     3   -1)
                     ( 2     2    2)


et je dois trouver les valeurs de telles que det(A-I)=0

j'ai donc ceci :

det(A-I)= ( 3-     -1     1)
                            (-1      3-     -1)
                           (  2       2        2-)

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 12-11-09 à 23:41

il faut "factoriser" mais je ne sait pas comment faire j'ai pas compris comment on arrive à factoriser les Ligne et les Colonne ,

je sait qu'il faut se ramené à un truc genre : (X-2)(X-1)(X+1) = 0
pour trouver =X      

Posté par
LeHibou
re : Déterminants et systèmes 12-11-09 à 23:59

Bonsoir,

On ne factorise pas les lignes et les colonnes, on factorise un polynôme, en l'occurrence le polynôme caractéristique det(A-XI)
Pour calculer le déterminant, puisque tu es à l'ordre 3, si tu veux faire vite, tu peux appliquer la règle de Sarrus, ça t'évitera de te lancer dans des combinaisons compliquées de lignes et de colonnes. Si tu ne la connais pas, c'est là :

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:03

Bonsoir,
Si tu considères la matrice A-lambdaI, alors tu sais que son déterminant reste inchangé si on effectue des opérations élémentaires sur les lignes ou les colonnes et qu'il est multiplié par -1 si on inverse 2 lignes ou 2 colonnes ?

Donc l'objectif est de faire apparaitre le plus de zero possibles par le biais des ces opérations élémentaires dans la matrice, sans oublier qu'on peut utiliser la linéarité du det selon les lignes ou les colonnes  :
exemple :
3$ det{\begin{pmatrix} 3-\lambda & -1 & 1 \\ -1 &3-\lambda& -1 \\ 2& 2& 2-\lambda \end{pmatrix}} \ \longrightarrow_{C_3\to C_3+C_2} \ det{\begin{pmatrix} 3-\lambda & -1 & 0 \\ -1 &3-\lambda& 2-\lambda \\ 2& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}} \longrightarrow_{C_1\to C_1-C_2} det{\begin{pmatrix} 4-\lambda & -1 & 0 \\ -4+\lambda &3-\lambda& 2-\lambda \\ 0& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}} = (4-\lambda)det{\begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ -1 &3-\lambda& 2-\lambda \\ 0& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}}= \cdots

Et tu peux continuer ou développer ton determinant une fois qu'il parait assez simplifier.

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:04

Bonsoir LeHibou,

Voilà donc deux bonnes techniques pour Bimaster

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:21

d'accord je vois je vais essayer de finir !

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:31

je trouve

(4-)²*(2-)=0

donc =4 ou =2  

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:33

Hum, non je ne trouve pas ca.
Une petite erreur sur la position du carré.

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:41

je sait pas comment faire pour écrire une matrice dans le forum ,

arrivé ou tu en était (4-) ....

j'ai fait L3<--L3+L1  je trouve sur L3 : 1   1   4-

je factorise? donc (4-

et pour la suite j'ai fait  L2<-- L2+L1     je trouve sur L2 : -1    2-      2-

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:42

Tu n'as pas le droite de factoriser à ce moment la.
En partant d'ou j'étais, essaie de faire apparaitre un zero sur le colonne 2.

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:43

une fois que la matrice ne contient plus de on peut s'arrêter car

le nombre trouver sa ne changera rien au résultat .

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:44

Comment ca ?

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:45

ha ouai faut pas avoir de 1 dans la colonne ou la ligne okay c'est comme au collège

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:52

Disons qu'avoir le plus de zéro est très agréable

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:53

pour simplifier jappel X

donc sur la L2 on rajoute la L1 comme je les écrit précedemment ca donne   0   2-X    2-X

et là je factorise par 2-X

et donc sur la L2 il ne reste plus que 0  1  1

on peut réduire la matrice à 2x2 en supprimant la L2 et la L1 car elle ne contient plus de X

il nous reste :


(-1  0)
(2   4-X)

je fais L2<--- L2 + 2L1  sa donne   (-1 0)
                                    (0  4-X)

et là tu peut factorisé par 4-X

donc sa donne (4-X)²+(2-X)

les solution sont bien  X=4 et X=2  

on aurai pu trouver (4-X)+(2-X)² aussi mais sa change rien au résultat

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:54

Pourquoi tu mets des "+" ?

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:56

houlaaa c'est des * que je voulais mettre excuse

(X-2)(X-4)²=0

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 00:57

après j'ai un système à résoudre mais je maitrise bien le pivot de Gauss   

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 01:01

Je réécris vite fait tes étapes pour te montrer ou tu te fais une erreur avec tes carrés mal placés :

3$ (4-\lambda)det{\begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ -1 &3-\lambda& 2-\lambda \\ 0& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}}=(4-\lambda)det{\begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ 0 &2-\lambda& 2-\lambda \\ 0& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}} = (4-\lambda)(2-\lambda)det{\begin{pmatrix} 1 & -1 & 0 \\ 0 &1 & 1 \\ 0& 2& 4-\lambda \end{pmatrix}} = (4-\lambda)(2-\lambda)det{\begin{pmatrix} 1 & 1 \\ 2& 4-\lambda \end{pmatrix}} = (4-\lambda)(2-\lambda)(4-\lambda-2)=(4-\lambda)(2-\lambda)^2

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 01:09

oui je vois , mais mathématiquement (4-X)(2-X)²=0     (4-X)²(2-X)=0

les solution sont les même

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 01:11

Oui les solutions sont les mêmes mais le calcul ne l'est pas.

Sans compter que ce que tu viens de faire rentre dans le cadre de la réduction des endomorphismes et dans cette théorie il est important de connaitre les zéros du polynôme P(X)=det(A-XI) avec leurs multiplicités !

Donc faisons les choses correctement, c'est toujours mieux

Posté par
Bimaster
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 01:18

okay , je ferai attention. merci beaucoup , je vais aller me coucher 2h de math et 2h de cryptologie demain matin  

Posté par
Narhm
re : Déterminants et systèmes 13-11-09 à 01:21

Il n'est qu'une heure et des poussieres
4h d'Algebre et 2h  de produits d'Hadamard et de Weierstrass pour moi ^^

Bonne nuit



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