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Matrice

Posté par
roro21
26-12-11 à 17:23

bonjour, j'ai un dm à faire sur les matrices et je ne sais pas du tout ce que c'est car nous n'avons pas vu ça en cours >< il y a juste écrit comment additionner et multiplier deux matrices sur l'énoncé.
Je cherche donc un peu d'aide

voici l'énoncé:

On considère l'ensemble E, tel qu'un élément de E s'écrive M=(a b
                                                              c d)

Première partie, l'opération +

1) A=(4  1
      3  2)
On veut trouver la matrice B pour que A+B=(0 0
                                           0 0)

2)Démontrer que tout élément de M de E admet un opposé

3) Montrer que 'opération + est commutative dans E

Seconde partie, l'opération .

1) Calculer (1 2 .(3 5  et (3 5 .(1 2 ; l'opération . est-elle commutative?
             2 0)         1 0)     1 0)         2 0)

2)Vous déterminerez l'inverse de H=(3  0   , c'est a dire la matrice M de E tel que H.M=I


3)L'élément D de E tel que D=(1 1          ,c'est a dire, existe-il un élément M de E tel que D.M=I
                              1 1)


4) On va à présent donner un condition nécessaire pour que M=(a b    admette un inverse
                                                              c d)
a) Calculer M . (d  -b
                 -c  a)
B) En déduire que si ad-bc est non-nul, alors M admet un inverse.

voila donc l'énoncé
Alors d'abord une question: c'est quoi commutative et admet un opposé?
j'ai donc commencé avec le 1) qui donne ... B=(-4  -1
                                               -3  -2)

pour le 2) je pense qu'il faut démontrer qu'il existe un M' pour que M+M'=(0 0   alors par contre je sais pas comment ça se démontre                                                             0 0)        

le 3 je ne sais pas ce qu'est commutative

partie 2
1) le premier égale (5  5    
                     6  10)
et le seconde (13  3
               1   2)

2, 3 et 4 je ne sais pas car je ne vois pas ce qu'est un inverse dans le cas des matrices

voila, merci donner quelque piste pour m'éclairer

merci

                                                          

Posté par
roro21
re : Matrice 26-12-11 à 17:25

alors excusez moi pour les matrices qui sont pas super claire et qui se sont pas afficher comme dans le message ^^
et pour la 2 de la partie2 c'est H=(3 0
                                    0 5)

Posté par
yogodo
re : Matrice 26-12-11 à 17:31

Bonjour

Alors tout d'abord il faut que tu saches comment on additionne deux matrices. Ceci est très simple voila :

A=\begin{pmatrix}a&b\\c&d\\\end{pmatrix}

B=\begin{pmatrix}e&f\\g&h\\\end{pmatrix}

A+B=\begin{pmatrix}a+e&b+f\\c+g&d+h\\\end{pmatrix}

Posté par
roro21
re : Matrice 26-12-11 à 17:52

d'accord merci
c'est ce que j'avais fais pour la première question, on fait des petites équations et je trouve donc B= (-4 -1
                                                                                                            -3  -2)
comment faites-vous pour écrire mes matrices comme vous l'avez fait? ça sera plus clair pour la suite ^^

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 15:25

pouvez vous m'aider pour la suite sil vous plais

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 15:27

OK ça c'est correct ensuite qu'est-ce qu'un opposé?

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 15:29

c'est un chiffre qui additionné à un autre donne o ?
exemple: 5: l'opposé de 5 est -5

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 15:36

Oui c'est ça et donc est-ce que toute matrice à un opposé?
Quelle-est l'opposé de A=\begin{pmatrix}a&b\\c&d\\\end{pmatrix}

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 15:38

l'opposé de A est A'=(-a  -b
                          -c   -d)

après oui toute matrice a un opposé bon sauf zéro mais ca c'est a part je pense

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 15:42

Voila c'est correct et puis la matrice avec que des zéros a aussi son opposé qui est la matrice avec que des zéros car 0+0=0

Alors pour l'autre question sais tu ce que ça veut dire commutatif?

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 17:16


nan par contre je sais pas ce que c'est commutatif

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 17:18

Alors commutatif veut dire que a+b=b+a

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 17:40

d'accord
donc c'est forcément toujours commutatif dans le cas d'une addition par contre en multiplication ca va changer et l'être parfois

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 17:47

Oui c'est ça par contre il faut le démontrer (ce n'est pas très dur de montrer que l'addition de matrice est commutatif)

A+B=\begin{pmatrix}a&b\\c&d\\\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}x&y\\z&t\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}a+x&b+y\\c+z&d+t\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x+a&y+b\\z+c&t+d\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}x&y\\z&t\\\end{pmatrix}+\begin{pmatrix}a&b\\c&d\\\end{pmatrix}B+A

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 18:22

ok merci donc c'est la démonstration pour l'addition commutative

je reviens a l'opposé
voici ma démonstration du 2)

M de E admet un opposé, donc il existe un réel M' de E tel que M+M'=(0 0   0 0)

M=(a b                et    M'=(-a   -b
    c  d                            -c  -d

donc

M+M'=(a+(-a)  b+(-b)          =0
       c+(-c)   d+(-d))

Donc tout élément M de E admet un opposé


es que ma démonstration est juste?




  

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 18:26

C'est même plus que juste c'est parfait

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 18:44

haha je voyais sa plus compliqué mais avec des piste ca va tout seul

Posté par
yogodo
re : Matrice 27-12-11 à 18:47

Disons que tu as fait la partie la plus simple pour le moment   La multiplication est assez particulière...

Posté par
roro21
re : Matrice 27-12-11 à 18:54

c'est vrai que ca a l'air plus complexe ^^
je m'y attaque dès demain matin!

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 09:33

boujour

donc pour la 1) de la seconde partie

es que les résultats sont bien: pour la première (5  5   6   10)
et pour la seconde (13  3    1  2)


L'opération . est-elle commutative?
ca veut dire que je dois prendre les deux résultats que je viens de trouver et dire si ils sont commutatif?

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 09:57

Bonjour

Alors tu t'es trompé dans le produit. Je te montre pour la première :

A.B=\begin{pmatrix}1&2\\2&0\\\end{pmatrix}.\begin{pmatrix}3&1\\5&0\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}1*3+2*5&1*1+2*0\\2*3+0*5&2*1+2*0\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}13&1\\6&2\\\end{pmatrix}

Voila pour A*B maintenant calcule B*A

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 11:39

c'est pas (3  1   5 0) mais (3  5   1 0)

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 11:44

Oups autant pour moi

Alors dans ce cas la première est correcte par contre la deuxième j'ai B*A=\begin{pmatrix}13&6\\1&2\\\end{pmatrix}

Ensuite pour la déduction tu peux voir que A*B\ne B*A, donc ...

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 11:50

oui c'est exact ^^ j'ai pas été capable de  faire 3x2 sans me tromper
donc vu qu'elles ont pas le même résultat elle sont pas commutative

par contre pour l'inverse je vois pas trop ce qu'il faut faire

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 11:51

Je crois que tu as oublié les deux valeurs du bas pour ta matrice H dans l'énoncé...

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 11:53

oui ^^ je les avais remise en dessous
c'est H=(3 0   0  5)

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 11:58

Ok alors toi tu veux trouver son inverse M. La matrice inverse est telle que H*M=I autrement dit on veut :

H*M=\begin{pmatrix}3&0\\0&5\\\end{pmatrix}*\begin{pmatrix}{x&y\\z&t\\\end{pmatrix}=\begin{pmatrix}3x&3y\\5z&5z\\\end{pmatrix}=I=\begin{pmatrix}1&0\\0&1\\\end{pmatrix}

Et là tu identifies pour trouver x,y,z et t

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 12:16

je pense que vous vous êtes trompé juste de lettre, c'est 5z 5t

donc 3x=1  x=1/3
3y=0  y=0
5z=0  z=0
et 5t=1  t=1/5


M=(1/3  0    0  1/5)

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 12:18

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 13:43



pour le 3 j'ai:  D.M=(x+y   y+t    x+y   y+t)=I=(1 0  0 1)


donc D de E n'a pas d'inverse

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 13:44

Oui c'est correct sinon pour le montrer tu peux aussi calculer le déterminant de la matrice mais ça je pense que tu ne l'as pas vu en cours...

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 13:46

non on a pas vu, bah même les matrices ont à pas vu donc pour ça que je galère un peu ^^

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 13:49

OK c'est pas grave... Si tu veux pour info on calcule ce que l'on appelle le déterminant de cette façon :

det\begin{pmatrix}a&b\\c&d\\\end{pmatrix}=ad-cb

Et si le déterminant d'une matrice est nul elle n'a pas d'inverse.

Pour ton exemple : det\begin{pmatrix}1&1\\1&1\\\end{pmatrix}=1*1-1*1=1-1=0, donc la matrice n'a pas d'inverse.

Voici pour ta culture mathématique.

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 13:56

ah ok merci
je vais y noter comme ça je pourrais vérifier mes résultats

pour l'autre ca fait 1/3*1/5-0*0=1/15-0=1/15 donc pas zéro donc il y a un inverse donc ouff j'ai juste

Posté par
yogodo
re : Matrice 28-12-11 à 13:58

Voila c'est ça

Posté par
roro21
re : Matrice 28-12-11 à 14:17

Pour le 4)a)
j'ai: (ad-bc  ad+ab    cd-cd  -bc+ad)

la question B est " En déduire que si ad-bc est non-nul, alors M admet un inverse." donc en fait c'est un peu ce que tu viens de me donner ^^ par contre je vois pas trop comment le déduire du résultat précédent



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