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Niveau Maths sup
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invertibilite

Posté par
qwerty321
05-03-09 à 19:27

Bonjour

soit A une matrice n*n tel que An+1=0 pour n positif.Prouver que In-A est invertible

quelqu'un peut me guider?

merci

Posté par
jandri Correcteur
re : invertibilite 05-03-09 à 19:31

Bonjour,

Tu peux mettre en facteur I-A dans I-An+1.

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 05-03-09 à 20:01

mais ca sert a quoi?
comment?

Posté par
worahj
re : invertibilite 05-03-09 à 20:09

tu sais que In-An+1=In
maintenant le but est de trouver In-An+1 avec In-A et la tu te souviens d'un cours du début sur les sommes télescopiques que tu remercie

En effet (In-An+1)=(In-A)(In+A+A²+...+An)=In
Donc In-A est bien inversible d'inverse (In+A+A²+...An)

Bon courage

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 05-03-09 à 21:19

hehe oui
au fait on dit d'abord que

1+A+A2...+An=(1-An)/(1-A)

et puis on multiplie des deux cotes par In pour avoir ce que tu a eu non?

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 05-03-09 à 21:20

desole je rectifie

c'est: (1-An+1)/(1-A)

Posté par
jandri Correcteur
re : invertibilite 05-03-09 à 22:31

Attention, on n'a pas le droit de diviser par une matrice.
Il faut écrire le produit qu'a écrit worahj qui prouve que In-A est inversible et a pour inverse In+A+...+An.

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 06-03-09 à 11:10

oui je comprend mais pour arriver a la formule, il faut d'abord ecrire la mienne non?
je peux pas tout de suite ecrire la formule de worahj..
comment il est arriver a ca?

Posté par
Arkhnor
re : invertibilite 06-03-09 à 11:19

Salut.

Il suffit de développer le terme (I_n-A)(I_n+A+A^2+...+A^n) prouver l'égalité de worahj.

J'insiste sur le fait que l'expression (1-A_{n+1})/(1-A) n'a pas de sens, on ne "divise" pas par des matrices.

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 06-03-09 à 11:25

oui mais cette formule, elle ne vient pas de la somme d'une suite geometrique?

1+x+x^2...+x^n=(1-X^(n+1))/(1-X)?

Posté par
Arkhnor
re : invertibilite 06-03-09 à 11:29

Oui, mais ta formule n'est valable que pour des réels (ou complexes), pour lesquels on dispose d'une division.

En revanche, avec des matrices, tu as une multiplication, et celle-ci est distributive sur l'addition.
En développant le terme (I_n-A)(I_n+A+A^2+...+A^n) tu trouves doncI_n - A^{n+1}.

Si tu veux le détail du calcul, on a : (I_n-A)(I_n+A+A^2+...+A^n) = I_n(I_n+A+A^2+...+A^n) - A(I_n+A+A^2+...+A^n) par distributivité, et je te laisse poursuivre.

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 06-03-09 à 11:32

ok
merci

Posté par
qwerty321
re : invertibilite 06-03-09 à 17:54

on peut dire que In+A+A^2+...+A^2=(de k=0 a k=n) A^k?

merci

Posté par
Arkhnor
re : invertibilite 06-03-09 à 18:05

Oui, bien sur, ça a un sens.



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