Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Inversion de matrice 4x4

Posté par
scoatarin
22-10-15 à 22:57


Bonjour,

J'ai un ptit problème de matrice que je n'arrive pas à résoudre.

Soit:



 \\ A=\begin{pmatrix}1&0}&2}&4 
 \\  \\ 0&1&3}&2 
 \\  \\ 2&-1&0&3
 \\  \\ 4&-1&3&9
 \\  \\ \end{pmatrix}

Calculer l'inverse de A.

J'aimerai qu'on m'aide à faire ce calcul avec si possible la méthode du pivot de Gauss, à moins
que vous pensez qu'il existe un autre méthode plus simple niveau License deuxième année.
Merci d'avance.

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 22-10-15 à 23:12

Pivot de Gauss : place la matrice identité à droite de ta matrice.

Effectue des opérations élémentaires (les mêmes sur les deux matrices)dans le but d'obtenir la matrice identité à gauche (c'est systématiquement possible à condition que ta matrice soit bien inversible (calcul du déterminant ?) Ta matrice inversée sera celle de droite après les opérations élémentaires...

L3 <-- L3 - 2L1
L3 <-- L3 + L2
L4 <-- L4 - 4L1...

etc...

Bon courage (beau résultat que ce pivot de Gauss )

Posté par
scoatarin
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 09:53

Bonjour,

Merci pour cette réponse rapide tard dans la soirée.

J'ai commencé l'appplication de la méthode du Pivot de Gauss à la matrice A par:

L3 <-- L3 - 2L1
L4 <-- L4 - 4L1

qui fait apparaître (1,0,0,0) en colonne 1

Quel est l'avantage de faire aussi
L3 <-- L3 + L2

qui ne permet pas d'obtenir immédiatement (1,0,0,0) en colonne 1 ?  

Posté par
alainpaul
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 10:13

Bonjour,


Ou à partir du déterminant et de la transposée,



Alain

Posté par
ThierryPoma
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 10:23

Bonjour,

Voici un petit complément :

L3 <-- L3 - 2L1
L3 <-- L3 + L2
L4 <-- L4 - 4L1
L4 <-- L4 + L2
(...)


Que penses-tu que puisse t'apporter ces opérations ?

Posté par
scoatarin
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 12:38

Je pense que ces opérations donnent (1,0,0,0) en colonne 1 et (0,1,0,0) en colonne 2.

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 13:10

Eh oui... c'est le but ! A la fin tu veux arriver à la matrice identité.

N'oublie pas de faire les opérations sur la matrice que tu as mis sur la droite aussi.

Posté par
scoatarin
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 14:01

Pour l'instant, je n'arrive pas à transformer la matrice A en matrice identité, car
je me retrouve après moultes transformations à une matrice avec les colonnes 1 à 3
qui  sont (1,0,0,0) (0,1,0,0) (0,0,1,0) mais la colonne 4 que je trouve est (-1,-6,2,-1)
et la, je ne vois pas mon erreur.

Merci de bien vouloir m'aider à sortir de cette situation fort fâcheuse   

Posté par
ThierryPoma
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 14:42

Qui t'a dit que c'est terminé ?

L4 <-- -L4
L1 <-- L1 + L4
L2 <-- L2 + 6L4
L3 <-- L3 - 2L4

Je n'ai pas vérifié tes calculs et me repose sur tes dire.

Posté par
scoatarin
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 17:11

Super, merci beaucoup.

C'est bien çà et j'ai pu le vérifier facilement car j'avais noté la matrice inverse
donnée par le calculateur WIMS.

J'ai enfin compris comment calculer l'inverse d'une matrice 4x4.
Il me reste à m'entraîner.

Une dernière question: combien de temps doit-on en principe consacrer à ce type de calcul
pour être suffisamment rapide lors d'un contrôle ou d'un examen.
    

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 18:01

Une fois que t'as compris le principe, ça doit être assez rapide, c'est toujours la même chose Et ça marche tout le temps, c'est algorithmique.

Après, il y a une autre manière à base de calculs de déterminants... Je ne me souviens plus quelle est la plus rapide, ça se calcule ça.

Une formule qui dit que : A^{-1}=\frac{1}{det A]^t com A

où com A est la comatrice de A, c'est-à-dire la matrice dont les coefficients sont les cofacteurs (encore des déterminants...) de la matrice.

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 18:01

A^{-1}=\frac{1}{det A]^t com A

Sumimasen

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 18:02

A^{-1}=\frac{1}{det A}^t com A

décidément...

Posté par
Compositum
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 18:05

Je crois me souvenir que le calcul de déterminants est beaucoup plus lourd que le pivot de Gauss.

Posté par
scoatarin
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 20:11

Merci à tous et bonne soirée.  

Posté par
ThierryPoma
re : Inversion de matrice 4x4 23-10-15 à 20:25

La construction de la comatrice est, me semble-t-il, assez pénible dans ce cas ; beaucoup plus que le calcul du déterminant.

Bonne soirée !



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1722 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !