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Calcul de matriciel

Posté par
chojakden
11-11-19 à 08:49

Bonjour, s'il vous plait puis je vous demandé un peu d'aider,  j'ai un dm de spé maths à faire et je ne vois pas comment exprimer la matrice J et calculer ainsi J^n.
Voici l'énoncé:
soit A= ( a+b     0        b )     et. J= (  1   0    1 )
                 (    b        a        b  )                 ( 1    0    1 )
                 (    b        0    a+b )                ( 1    0    1 )
1) exprimer A en fonction de I, J, a et b.
2) Calculer J^n.

pour l'instant je n'ai répondu qu'à la première question soit A= aI + bJ
et pour la question 2 je bloque, J'ai testé d'exprimer J de la façon suivante J= A- (a/b)*I mais cela me paît peut correcte.

merci pour vos réponses, bonne journée.

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 09:05

Bonjour,

Je ne pense pas que cette question se déduise de la précédente. Il doit y avoir d'autres demandes après.

Commence à calculer J2, J3 et trouve la forme possible de Jn, à démontrer ensuite par une récurrence.

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 09:42

Merci infiniment pour votre réponse, je vais faire ainsi. Merci

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 10:32

De rien, mais dis-nous ce que tu as trouvé.

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 13:54

Merci de vos réponses, je ne serai que faire sans votre aide, j'ai trouvé
que J^n = ( 2^n-1      0       2^n-1 )
                       ( 2^n-1      0       2^n-1 )
                       ( 2^n-1      0       2^n-1 )
maintenant je soucis c'est que lors de ma démonstration par récurrence je n'arrivd pas à résoudre  un petit calcul, je ne vois pas comment
J^n+1 = ( 2^n   0   2^n )
                   ( 2^n   0   2^n )
                   ( 2^n   0   2^n )
J^n * J =  ( 2^n-1      0       2^n-1 )        (1   0   1 )       =  ( 2^n-1 + 2^n-1      0     2^n-1 + 2^n-1 )
                    ( 2^n-1      0       2^n-1 )    *   (1   0   1 )            ( 2^n-1 + 2^n-1      0     2^n-1 + 2^n-1 )
                    ( 2^n-1      0       2^n-1 )         (1   0   1 )            ( 2^n-1 + 2^n-1      0     2^n-1 + 2^n-1 )

je n'arrive pas à résoudre pour obtenir à la fin 2^n
si vous pouvez me donner un petit coup de pousse je vous serai reconnaissante.

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 18:27

Un coup de pouce, oui :

a+a=2a ...

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 18:54

je ne suis pas sûr du tout, mais il me semble que 2**n-1 + 2**n-1 = 2*2**n-1 = 4**n-1
est ce correct?

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 18:58

je viens de comprendre, ohhh lala merci bcp je ne sais'pas que serai je sans votre aide!

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 18:59

Tu as bien raison de n pas en être sûre, c'est faux.

a^n*a^m=a^{n+m}

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:00

puis je vous demandé une autre petite question?

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:02

donc si 2*2^n-1= 2^n+1-1 = 2^n je crois avoir compris ma faute

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:18

Oui, c'est ça. Attention aux notations, toutefois. Si tu utilises le ^, il faut écrire

2*2^(n-1)= 2^(n+1-1) = 2^n

mais il vaut mieux utiliser la barre d'outils ci-dessous.

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:31

merci beaucoup pour vos réponses, ça m'a beaucoup aidé!
Je ne voudrais pas trop vous embêter ni abuser de votre gentillesse de m'aider, puis je vous demander une autre question à propos du DM?

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:40

Si c'est la suite du même exo, OK. S'il s'agit d'un autre problème, il faut ouvrir un autre fil.
C'est la loi.

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 19:53

oui c'est la suite du DM
2) sachant que la matrice J ressemble à la matrice A tel que A= ( a+b      0        b     )
                            (    b          a        b    )
                            (    b          0     a+b )
pourquoi peut-on dire que
a) si a=0 alors A n'est pas inversible.
b) si a+2b=0 alors A n'est pas inversible
(démonter par l'absurde)

j'ai réussi à répondre à b) car si a+2b=0 alors a+b+b=0 soit a+b= -b or c'est absurde car a+b est positif et -b est négatif donc A n'est pas inversible

toutefois je ne vois pas que puis je dire pour le petit a), vous pouvez me donner un coup de pouce   

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 21:30

La réponse à b) n'est pas valable. -b peut fort bien être positif et de toute façon, cela ne prouve rien.

Par contre, je ne sais pas de quels outils vous disposez en Terminale pour déterminer si une matrice est inversible ou pas.

Dans le cas a), où a=0, la matrice A a une colonne nulle. Est ce que ça vous parle ?

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 11-11-19 à 22:15

Sinon.
a) Pour a=0, A=bJ. On est donc ramené à étudier si J est ou non inversible.
On cherche s'il existe une matrice B telle que JB=I.
Soit (a' b' c') la première colonne de B.
On devrait avoir à la fois (en multipliant les 2 matrices)
a'+c'=1 et a'+c'=0 ce qui est impossible

b) dans le cas où a+2b=0, un raisonnement du même type conduit à une contradiction

Posté par
chojakden
re : Calcul de matriciel 12-11-19 à 18:57

Merci infiniment de vos réponses, elles m'ont beaucoup aider, j'ai de la chance de vous avoir rencontrer. Bonne soirée et Merci encore une fois de plus.

Posté par
larrech
re : Calcul de matriciel 12-11-19 à 19:04

A une autre fois sur peut-être.



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