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Exercice de spécialité mathématique-Matrices

Posté par
LaPanda
10-04-15 à 19:31

Bonjour,

je bloque vraiment sur cette exercice de spé mais j'ai comme même essayer de faire quelques questions où j'espère avoir une confirmation ^^
Soit A(3 2) I (1 0) J (1 1)
      (2 3)   (0 1)   ( 1 1)
1. Soit n un entier naturel au moins égal a 1.
Conjecturer puis démontrer une expression de J^n en fonction de n et de la matrice J.

2. Exprimer A, A^2, A^3 en fonction es matrices I et J.
3. Vérifier que pour tout entier naturel n≥1, on a:
A^n=I+((5^n-1)/2)*J >>>>>>>>>>la je sais qu'il faut utiliser la récurrence mais je bloque dans l'hérédité ...
4. Soit u et v deux suites telles que u0=2 et v0=4 et pour tout entier n≥1:
Un=3U(n-1)+2V(n-1) et Vn=2U(n-1)+3V(n-1)
Écrire un PROGRAMME pour la calculatrice dont l'entrée est un entier naturel non nul n en affichant des valeurs approchées de un et vn. et exprimer Un et Vn en fonction de n.
>>>>>>>>ici j'ai penser au fait que (Un    Vn) =A( Un-1  Vn-1) donc Un=Uo*A^n et Vn=Vo*A^n  mais je ne suis pas sur...

merci d'avance à ceux qui me répondrons

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 19:58

salut

peut-être nous donner les résultats intermédiaires ...

et sauter des lignes afin de rendre lisible ton énoncé ....

Posté par
Alexll7
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 20:11

Bonjour, pour la récurrence de la question 3.
Initialisation triviale.
Hérédité :
(I + \frac{5^n-1}{2} J)(2J+I)= 2J + (5^n-1)J^2 + I + \frac{5^n-1}{2} J
Or J^2 = 2J donc

(I + \frac{5^n-1}{2} J)(2J+I)= I + J (\frac{4+4*(5^n-1)+(5^n-1)}{2})
En arrangeant on trouve bien \frac{5^(n+1)-1}{2} J
Donc la récurrence est établie !

Posté par
Alexll7
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 20:12

5n+1 pardon

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 20:20

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 20:40

merci de vos réponses ... CAPEDIEM en fait je n'arrive pas à faire les 1ERES QUESTIONS c'est pour ça que je n'est pas mis de résultats intermédiaires ^^ ne pleure pas voyons

Alexll7 MERCI pour ta réponse mais dit moi comment et pourquoi tu part de I+((5^n-1)/2)*J *(2J+I) ??

Posté par
Alexll7
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 20:56

Je dois avouer que j'ai un peu "balancé" la réponse je suis désolé carpediem...
Quel est l'expression de A en fonction de I et J ?

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 10-04-15 à 21:17

on nous la donne pas... on demande d'exprimer A, A², et A^3 en fonction de I ET J.

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 09:36

Citation :
Quel est l'expression de A en fonction de I et J ?


Citation :
on nous la donne pas...



ben justement c'est la question !!!!

mais il suffit de regarder les matrices A, I et J pour trouver cette relation entre A, I et J !!!

ensuite A2 et A[/sup] s'en déduisent alors trivialement !!!!

et la question 3/ devient alors triviale !!!



quant à la question 1/ qu'attends-tu de même pour calculer J[sup]2
et J3 pour voir que ....

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 09:37

Citation :
Quel est l'expression de A en fonction de I et J ?


Citation :
on nous la donne pas...



ben justement c'est la question !!!!

mais il suffit de regarder les matrices A, I et J pour trouver cette relation entre A, I et J !!!

ensuite A2 et A3 s'en déduisent alors trivialement !!!!

et la question 3/ devient alors triviale !!!



quant à la question 1/ qu'attends-tu de même pour calculer J2 et J3 pour voir que ....

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 10:18

1.donc pour la une sa va faire J^1=(1 1) J^2=(2 2) J^3=(3 3) ... donc on peut dire que J^n=(n n) ?
                                 (1 1)     (2 2)     (3 3)                               (n n)
mais en fonction de J... sa donnerai J^n=n*J ???

2. sa donnerai A= I+2J c'est ça ?
donc si on met A² sa va faire... A²=I²+4J² et A^3=I^3+8J^3 ??

3. ah oui d'accord je comprend mieux maintenant d'où sort le (I+2J) ^^
mais pourquoi partir de partir du résultat donné multiplier par 2J+I ??


merci

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 10:26

1/ bon alors prouve le maintenant ....

2/ enfin !!!

par contre revois tes identités remarquables .....

3/ ben parce que tu veux une relation donnant An en fonction de I et J !!!!

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 10:54

1. pour le démontrer: J^n=n*J
je multiplie la matrice J par n pour trouver (n n) ? mais pour J^n je fais comment ?
                                              (n n)
2. ah oui désolé donc sa fait A²=(2J+I)²= 4J²+4JI+I² et A^3= (2J+I)^3 donc (2J+I)²*(2J+I)=(4J²+4JI+I²)*(2J+I)=8J^3+4J²I+8J²I+4JI²+2JI²+I^3=8J^3+I^3+12J²I+6JI² ?

3. d'accord mais comment passe-t-il de la multiplication du résultat donner par 2J+I à l'égalité qui suit, 2J+...

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 12:07

hypothèse : J^n = nJ

J^{n + 1} = J.J^n = ...

...


2/ un peu de sérieux :: il faudrait peut-être aller au bout des calculs !!!!

3/

hypothèse : A^n = ...

A^{n + 1} = A.A^n = (I + 2J).(...) = ....

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 12:08

et es-tu sur des premières puissances de J ...

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 14:45

1. donc J^n.J=J.n.J = ?
je ne vois pas à quoi ça pourrait nous mener...

2.comment ça ? je factorise ? =IJ(8J²+I²+12J+6I)

3. D'accord j'ai compris merci

normalement oui... par exemple, pour J² j'ai multiplier la matrice J par elle même ce qui nous donne donc (2 2)
(2 2)
c'est pas bon ?

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 18:41

ouais .... et pour J3 ?

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 19:24

pour J^3 j'ai multiplier la matrice J² par J ..

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 20:28

ouais 0... et t'obtiens quoi ?

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 11-04-15 à 20:41

j'obtiens la matrice (4 4)...
                     (4 4)

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 09:13

ha enfin ....

donc conjecture expression de Jn en fonction de n et J ?

et si tu ne vois pas alors calcule J4 ...

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 13:28

je dirai J^n=2nJ mais pour les n impair ça marche plus ..

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 13:38

faux ...

as-tu calculer J4 ?

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 13:55

oui j'ai J^4(16 16)
            (16 16)
j'ai vraiment du mal :'(

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 15:00

faux c'est J5 ....

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 16:18

oui désolé, c'est J^4(8 8)
                     (8 8)
je ne vois qu'un lien entre toutes les matrice de Jn C'est J*2 donne J² et ainsi de suite mais un lien avec n je ne vois vraiment pas..

Posté par
carpediem
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 19:07



J^n = 2^{n - 1}J

....

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 12-04-15 à 22:04

je suis désolé.. j'y aurai jamais penser à utiliser une puissance ... :'(
donc pour démontrer je fais  J^n+1=J^nJ=2n-1*J² ?
                                  

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 13-04-15 à 19:06

Je suis bloqué sur la récurrence de Alexll quand je développe le produit je trouve 2JI+I^2+J^2*(5^n-1 )+ (5^n-1/2)*JI j'essaye de simplifier par I mais sa marche pas...

Posté par
francois5
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 13-04-15 à 19:27

Salut, j'ai lu vite fait tes questions et les réponses, en particulier celle de la récurrence d'Alexll est un cadeau pour toi : il a tout détaillé !

Vu ta question, je te conseille de remarquer quelques petits trucs très importants :
- La matrice I=\left( \begin{array}{cc} 1&0 \\ 0&1 \end{array} \right) est une matrice particulière appelée matrice identité qui a la propriété d'être le "1" de la multiplication pour les matrices : cela veut dire que si tu multiplies n'importe quelle matrice par la matrice identité, le résultat est la matrice de départ, c'est-à-dire pour toute matrice A, A \times I = A et I \times A = A
Ainsi, tes "simplifications" dans la ligne que tu as écrite, c'est juste JI=J, I^2=I.

- Un autre point : tu as écrit "j'essaye de simplifier par I" : on NE peut PAS simplifier par une matrice dans un calcul entre matrices : dire que AB=AC n'implique certainement pas B=C ! Attention à ça.

Posté par
LaPanda
re : Exercice de spécialité mathématique-Matrices 13-04-15 à 19:40

Salut, ah d'accord je comprend mieux... On vient de commencer le cours c'est pour cela que j'ai du mal --'  
Merci pour tous tes conseils !!



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