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Niveau Maths sup
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calcul du determinant (signature de permutation)

Posté par
jodel
25-06-11 à 00:45

on considere la matrice A=\(4 \ 2\ 3\ 3\\1 \ 1\ 1\ 2\\2 \ 1\ 3\ 1\\1 \ 3\ 2\ 4\)  \in M_{4\times4} (5\mathbb{Z})

calculer le determinant

a)a partir de la formule definit par:

det(A)= \sum_{\beta\in\Delta_4  \epsilon_\beta a_{\beta(1)1}\times {a_{\beta(2)2}\times {a_{\beta(3)3}\times {a_{\beta(4)4}}


merci pour toutes contributions a la resolution de cet exercice.

cordialement

Darel

Posté par
fifoudeuc
re : calcul du determinant (signature de permutation) 25-06-11 à 01:43

C'est la fameuse formule de Leibniz. Elle est un peu complexe à saisir mais dans l'ensemble il n'y a rien de compliqué.
Tout d'abord il faut que tu prennes en compte la signature ε : égale à 1 si la permutation est paire et -1 si la permutation est impaire. Pour savoir le signe de tes permutations il faut que tu repères lignes et colonnes par les signes + et - de gauche a droite et de haut en bas en alternant ( Comme le calcul du déterminant pour une matrice 3*3). Ensuite le déterminant d'une matrice reste invariant par permutations de ses lignes et de ses colonnes.

Tu arranges donc ta matrice en faisant apparaitre un nombre suffisant de 0 par permutations. Dans ta somme tu auras donc autant de termes nulles. Tu trouveras trivialement  det(A) = - 9

Posté par
jodel
detail 25-06-11 à 02:01

s´il te plait peux tu detailler?comme ca je pourrai comprendre et  resoudre prochainement tout seule tout exercice de cette forme.je sais bien reperer ligne et colonne par + et - mais apres je ne sais plus comment continuer.

merci d´avance

cordialement

Posté par
Narhm
re : calcul du determinant (signature de permutation) 25-06-11 à 22:06

Bonjour à vous deux,

Il faut commencer par faire attention :
¤ ton énoncé suggère que A est à coefficient dans 5\Z ce qui n'est pas le cas.
¤ 5\Z n'est pas muni d'une structure naturel d'anneau, donc on ne sait pas comment faire la multiplication.
¤ Peut-être était-ce \Z/5\Z ?
Dans tous les cas, il faut une précision.

Ensuite, si tu veux appliquer ta formule, il suffit de comprendre ce qu'elle dit : on fait la somme sur les permutations d'un ensemble à 4 éléments en considérant à chaque fois sa signature.

Il serait bon de chercher les permutations en question, c'est à dire les éléments de ton \Delta_4. Ensuite il n'y a plus qu'à calculer.
Par exemple,
¤ pour \beta=id, alors \varepsilon(\beta)=1 et tu vas avoir +a_{11}a_{22}a_{33}a_{44}=4\times 1\times 3\times 4=\cdots.
¤ pour \beta=(12), alors \varepsilon(\beta)=-1 et tu vas avoir -a_{21}a_{12}a_{33}a_{44}=-1\times 2\times 3\times 4=\cdots.
etc...
reste à sommer le tout.

Posté par
jodel
Z/5Z justement 26-06-11 à 11:40

c´est Z/5Z

merci c´est juste une erreur de frappe.

et comment calculer les permutations me parait encore compliqué.

quelqu´un peux t il  me detaillé cela pour que je puisse ne plus avoir de difficultés avec ce genre d´exercice?

merci pour toutes contributions a la resolution complete de cet exercice

cordialement

jodel

Posté par
Narhm
re : calcul du determinant (signature de permutation) 26-06-11 à 11:49

Quand même, trouves les permutations d'un ensemble à 4 éléments n'est pas trop compliqué.
Déjà, est ce que tu sais combien il y en a ?

Posté par
jodel
24 26-06-11 à 11:51

il ya 24 permutations et comment tu les calcules je ne sais pas?les details pourraient m´aider?

Posté par
Narhm
re : calcul du determinant (signature de permutation) 26-06-11 à 13:37

Tu peux les chercher selon leurs ordres.
Ordre 1 : id
Ordre 2 : (12),(13),(14),(23),(24),(34)
Ordre 3 : ...
Ordre 4 : ...

Posté par
jodel
ok 26-06-11 à 13:47

les chercher est bien facile mais les calculer reste ma difficulté jusqu´ici.

merci pour toutes contributions a la resolution de cet exercice

cordialement

jodel

Posté par
Narhm
re : calcul du determinant (signature de permutation) 26-06-11 à 13:50

C'est quoi que tu appelles "les calculer" ?
Parce qu'ici, je ne vois pas d'autres difficultés que de trouver les permutations en question.
Si \sigma\in \Delta_4 et  i\in \{1,2,3,4\} tu sais comment avoir \sigma(i) ?

Posté par
jodel
non 26-06-11 à 13:52

c´est ca ma difficulté.
bien vu
trouver les permutations .je ne sais pas comment ont les trouves.?

Posté par
Narhm
re : calcul du determinant (signature de permutation) 26-06-11 à 14:06

Ok.

Je viens de voir que j'ai oublié de mettre "..." à la fin des éléments d'ordre 2 dans mon message précédant. La liste n'était pas complète.

Une permutation d'ordre 2 sera soit une transposition soit un produit d'un nombre pair transposition de cycles disjoints, c'est à dire :
¤ (12),(13),(14),(23),(24),(34)
ou
¤ (12)(34), (13)(24), (23)(14)

Une permutation d'ordre 3 sera du type (ijk) mais quitte à faire, on peut imposer i=1 ou i=2. En effet, prendre trois nombres parmi {1,2,3,4} revient à choisir soit 1 soit 2.
Donc il faut lister les permutations du type (1jk) et (2jk).

Une permutation d'ordre 4 sera du type (ijkl), là encore, tu peux les écrire en commençant toujours par i=1.

Au total, vérifie que tu en as bien 24.



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