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Matrice

Posté par
Lefkippos
30-01-22 à 16:47

Bonjour, j'ai besoin d'aide pour un exercice dont voici le sujet :

Soit B une matrice carré d'ordre n (n2) vérifiant :

a0I + a1B + a2B² +...+ aqBq = 0

où q * et les coef. ai sont des réels avec a0 0

Il faut alors montrer que B est inversible et ensuite déterminer sa matrice inverse.

Pouvez-vous m'aider ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 17:02

Bonjour,
Que signifie B inversible ?

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 17:12

Cela signifie qu'il existe une matrice A d'ordre n telle que BA = AB = In

Ou alors que le déterminant de B "det B" 0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 17:20

Oui
La première ligne est la définition0
La seconde ligne est une propriété.

Il y a du I dans l'égalité a0I + a1B + a2B² +...+ aqBq = 0.
C'est en fait In.
Essaye de l'isoler.

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 17:30

Donc :
a0I + a1B + a2B² +...+ aqBq = 0

a1B + a2B² +...+ aqBq = - a0I

I = ( a1B + a2B² +...+ aqBq ) / - a0

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 17:40

Quand on multiplie une matrice par un réel, le réel s'écrit à gauche.
Et on ne fait pas de division.
Comme avec les vecteurs ( on n'écrit pas \vec{u}/2, mais \frac{1}{2}\vec{u} ).

Écris -1/a0 devant.

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 17:46

ah ok, donc I = -1/a0 * (a1B + a2B² +...+ aqBq)

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 17:49

et j'imagine que  I = -1/a0 * aiBi (pour i allant de 1 à q)

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 17:55

Oui, remplace les "" par des "donc" ou "d'où".
Maintenant il faut factoriser par B le second membre pour faire apparaître I = AB = BA.
a1B = ... B
a2B2 = ....B

q * donc q-1 .
Tu peux écrire Bq = ... B.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 17:57

D'accord avec le , mais ça n'aide pas vraiment.

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:02

a1B = a1B0 X B

a2B2 = a2B X B

et donc aqBq = aqBq-1 X B

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:02

oui je laisse de côté

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:06

Donc a1B + a2B² +...+ aqBq = B (a1 + a2B +...+ aqBq-1

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:07

Donc I = B (-1/a0 (a1 + a2B +...+ aqBq-1))

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:08

Et donc I = BA où A est la matrice "entre parenthèses" (pour pas tout réécrire  

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 18:24

Oui, vu comme je t'ai fait commencer, c'est plus logique de mettre B à droite :
I = (-1/a0) (a1 + a2B +...+ aqBq-1))B

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:27

Ok, mais il faudra prouver que AB = BA aussi

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Matrice 30-01-22 à 18:40

Oui, deux manières :
Reprendre
a1B = B.....
a2B2 = B.....
q * donc q-1 .
Bq = B....

ou

Utiliser la propriété avec le déterminant

Posté par
Lefkippos
re : Matrice 30-01-22 à 18:50

O, merci beaucoup ! Oui forcément si je reprend aqBq = B X aqBq-1
puis que aqBq = aqBq-1 X B alors je prouverais que BA = AB



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