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Niveau Licence-pas de math
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Matrice

Posté par
Floflo03
25-10-21 à 19:29

Bonsoir,

Entrain de réviser des anciens partiels d'algèbre sur les matrices, j'aurais besoin d'aide concernant mes réponses.

Soit NMn() une matrice carrée. On suppose que N^3=0.

1) Justifier que N est pas inversible.

Pour cela, j'ai pensé à partir de l'égalité suivante :
NN^(-1)=In
puis de multiplier par N^3 des deux cotés pour avoir :
N^3=In*N^3=0 donc pas inversible.

2) Calculer le produit (In-N)(In+N+N^2) et (In+N+N^2)(In-N).

Je tombe sur : In pour les deux.

3) En déduire que la matrice In-N est inversible et preciser son inverse.

La je ne vois pas comment déduire.

4) On considère une matrice N=(...), calculer N^2 et N^3 et en déduire l'inverse de la matrice M=(...).

Je n'ai pas rentré les matrices, mais dans le principes je ne vois pas comment en déduire l'inverse de M.

Merci d'avance pour vos réponses.

Posté par
carpediem
re : Matrice 25-10-21 à 20:13

salut

es-tu sûr qu'il n'y a pas d'information supplémentaire sur N ?

comment peux-tu écrire N-1 alors qu'on te demande de montrer que N n'est pas inversible ?

1/ est donc du charabia ...

3/ ben si A(I - N) = (I - N)A = I il semble évident par définition que l'inverse de I - N est ...

4/ il ne faut évidemment la matrice N et les résultats demandés !!!

Posté par
carpediem
re : Matrice 25-10-21 à 20:14

4/ il nous faut ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 25-10-21 à 21:02

Bonsoir,
On peut écrire des matrices avec l'"aide à l'écriture Latex"
Matrice

puis c'est le 3ème bouton orange à partir de la droite

Matrice

Un menu déroulant apparaît.

Ne pas oublier d'utiliser le bouton "Aperçu" avant de poster.

Posté par
bernardo314
re : Matrice 25-10-21 à 21:25

Bonjour,

1) tu peux faire comme tu as fait...en supposant que  N-1 existe et en arrivant à une contradiction,  sinon le déterminant conclu aussi .

Sylvieg : dans cet exercice on a pas besoin d'écrire les matrices même si ça peut servir plus tard.

Posté par
bernardo314
re : Matrice 25-10-21 à 22:09

sinon tu dois savoir qu'un produit d'inversible est inversible non ?

Posté par
Floflo03
re : Matrice 25-10-21 à 22:50

carpediem @ 25-10-2021 à 20:13

salut

es-tu sûr qu'il n'y a pas d'information supplémentaire sur N ?

comment peux-tu écrire N-1 alors qu'on te demande de montrer que N n'est pas inversible ?

1/ est donc du charabia ...

3/ ben si A(I - N) = (I - N)A = I il semble évident par définition que l'inverse de I - N est ...

4/ il ne faut évidemment la matrice N et les résultats demandés !!!


Pas plus d'information concernant N, mis à part que j'ai fait une erreur : NMn().

Posté par
Floflo03
re : Matrice 25-10-21 à 22:55

Concernant la question 4 :
N=\begin{pmatrix} 0& 1 &0 \\ -2&1 &1 \\ 2& 1& -1 \end{pmatrix}

M=\begin{pmatrix} 1&-1 & 0\\ 2&0 &-1 \\ -2 & -1 & 2 \end{pmatrix}

Posté par
bernardo314
re : Matrice 25-10-21 à 23:02

tu applique ce qu'il y a avant !

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 25-10-21 à 23:07

@bernardo314,
Oui, pour les questions 1)2)et 3).
Pour la 4), même si on se doute de ce qui va se passer, c'est mieux de savoir ce que sont N et M.

@Floflo03,

Citation :
3/ ben si A(I - N) = (I - N)A = I il semble évident par définition que l'inverse de I - N est ...
As-tu essayé de compléter ?

Posté par
carpediem
re : Matrice 26-10-21 à 09:29

je persiste à dire que 1/ est faux ...

Floflo03 @ 25-10-2021 à 19:29

Soit NMn() une matrice carrée. On suppose que N^3=0.

1) Justifier que N est pas inversible.

Pour cela, j'ai pensé à partir de l'égalité suivante :
NN^(-1)=In
puis de multiplier par N^3 des deux cotés pour avoir :
tout ça pour arriver à N^3 = 0 ce qui est déjà l'énoncé !!!
N^3=In*N^3=0  c'est l'énoncé donc pas inversible. et tu conclut le résultat directement sans rien faire !!!


si N^3 = 0 alorrs il existe x 0 tel que N3 (x) = 0

et on ne pourra conclure que si on sait que N2(x) 0

il manque donc l'hypothèse N^2 \ne 0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 26-10-21 à 09:45

Bonjour carpediem,
Plutôt que noter N-1 l'éventuel inverse de N, je propose de le noter B :
Si N est inversible avec B son inverse alors NB = In.
On peut calculer N3B3 de deux manières différentes et aboutir à la contradiction In = 0.

Bref, 1) ne me semble pas faux.

Posté par
Floflo03
re : Matrice 26-10-21 à 12:45

Merci pour vos réponses, je veux de refaire l'exercice ce matin.

Concernant la question 2, je trouve que les deux produits sont égaux à In, donc je peux écrire :
(In-N)(In+N+N^2)=In
(In+N+N^2)(In-N)=In

Ce qui correspond à la définition d'une matrice inversible.
Si l'on remplace (In-N)=A et (In+N+N^2)=B
Alors :
AB=In
BA=In

3) La matrice (In-N)=A est donc inversible et son inverse et (In+N+N^2)=B

4) On remarque que M=In-N
On en déduit que l'inverse de M est (In+N+N^2).

Merci de votre aide.

Posté par
carpediem
re : Matrice 26-10-21 à 12:58

de rien

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 26-10-21 à 13:50

L'exercice n'est pas terminé :

La question 1) n'a pas été traitée.

Pour 4), remarquer que M=In-N ne suffit pas.
Il faut aussi vérifier que N3 = 0.
Et terminer en donnant la matrice In+N+N2 dans sa forme de matrice 33.



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