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Niveau Licence Maths 1e ann
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matrice

Posté par
Zebraline
22-02-09 à 19:29

Bonsoir
j'ai un exercice que je n'arrive absolument pas à faire le voici :

Cet exercice présente une méthode particulière de calcul de l'inverse d'une matrice.
Soit
   |-3  1  1|
A | 1 -3  1|
   | 1  1 -3|

Soit B telle que B = A + 4I
1)Trouver une relation simple liant B et B².
2)En déduire une relation liant A² A et I.
3)En déduire que A est inversible et donner A-1

Aidez moi s'il vous plaiiit

Posté par
Tigweg Correcteur
re : matrice 22-02-09 à 19:42

Bonjour,

que trouves-tu pour B²?

Posté par
Zebraline
re : matrice 22-02-09 à 19:46

en fait je sait pas comment calculer B ou B² car le I me dérange je sais pas ce que c'est

Posté par
Tigweg Correcteur
re : matrice 22-02-09 à 19:48

Ah ben il aurait peut-être fallu commencer par là alors!!

I est la matrice identité, à savoir celle qui n'a que des 0, sauf sur la diagonale, qui elle ne comporte que des 1.

Donc 4I est la matrice diagonale qui ne comporte que des 4, et A+4I ?

Posté par
Access75
re : matrice 22-02-09 à 19:50

A priori I est l'identité, ici I_3 = \left[1 0 0\\0 1 0\\0 0 1\right]. A partir de là ca devrait être plus simple

Posté par
Zebraline
re : matrice 22-02-09 à 20:04

merci je vais povoir avancer un peu
alors je trouve pour B

111
111
111


et pour B²
333
333
333


Donc la relation est B²=3B

Pour A² je trouve
11-5-5
-511-5
-5-511

Mais je ne vois pas la relation liant A² A et I??!!

Et je ne sais pas non plus comment en déduire et comment on détermine A-1

Posté par
Tigweg Correcteur
re : matrice 22-02-09 à 20:08

Lol!!!!!

Comment as-tu fait ces matrices??C'est plus des matrices d'ailleurs, c'est des mammouths!

C'est juste pour B² = 3B.

Remplace à présent B par A+4I dans cette relation et développe le carré (ce qui est possible puisque A et 4I commutent).
Il en découlera une relation entre A et I.

Posté par
Zebraline
re : matrice 22-02-09 à 20:21

oui je sais j'ai fais des mammouths mais bon lol

donc j'ai B= A + 4I
donc B² = A²+8AI+16I²

et B²=3B= 3A+12I
donc A²+8AI+16I²= 3A+12I
A²=-8AI-16I²+ 3A+12I
A²= I(16-8I+12I)+3A
est ce juste ?

et comment fait-on pour la dernière question ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : matrice 22-02-09 à 20:26

Alors c'est juste mais tu peux observer que A.I = A : la matrice I est l'élément neutre de la multiplication des matrices (comme 1 dans R), et que I² = I.

Donc en fait, on a A² + 5A = -4I, ok?

Pour la dernière question, il suffit de prouver qu'il existe une matrice B telle que A.B = I.

Et compte tenu de ce qui précède, ça tient en une ligne!

Posté par
Zebraline
re : matrice 22-02-09 à 20:36

c'est ok pour A²+5A=-4I mais je ne vois vraiment pas pour la fin !!
et A.B=A-1???
désolée mais je n'es jamais vu l'inverse d'un matrice

Posté par
Tigweg Correcteur
re : matrice 22-02-09 à 21:59

Je viens pourtant de te donner la condition à vérifier pour prouver que A était inversible.
Il suffit de mettre I tout seul à droite et de factoriser A à gauche:

A.[-\fr 14(A+5I)]=I,\;donc\;A\;est\;inversible,\;et\;B=-\fr 14(A+5I)\;est\;son\;inverse.



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