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Niveau Maths sup
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matrice - correction incomprise

Posté par
polka-dots
05-04-10 à 13:43

Bonjour, j'ai vraiment beaucoup de mal à comprendre le cours sur les matrices, si quelqu'un pouvait m'aider à comprendre la correction de cet exercice, et à m'expliquer comment on s'y "prend" (méthodes, etc.)

On considère la suite récurrence Un+2= 2Un+1 + 3Un, U0= 1 et U1=0. On pose Un= \(Un\\Un+1\).
Prouver que Un+1= AUn, où A est une matrice à déterminer. En déduire l'expression de Un en fonction de n (on pourra travailler dans la base constituée des vecteurs (1,3) et (1,-1)).

Pour la première question, c'est bon. On trouve Un+1= AUn, avec A= \begin{pmatrix}
 \\ 0&1\\
 \\ 3&2
 \\ \end{pmatrix}. Plus particulièrement, on a: Un= A^n\(1\\0\) (parce qu'on reconnaît une SG de raison A).

Comme prévu, on utilise la base constituée des vecteurs V1 (1,3) et V2(1,-1).

On a alors: matB(U)= 4$A=\(\array{3,c.cccBCCC$&u(V1)&u(V2)\\\hdash~V1&..&..\\V2&..&..}\).
On cherche à exprimer U(V1) et U(V2) dans la base (V1,V2).

Or, U(V1)= A.V1, avec A= mat(U). Là c'est bon.

C'est à partir de là, que je ne comprends pas:

On utilise une matrice de passage:

PB,canY, avec Y= A^n\(1\\3\), Y, vecteur colonne de U(V1) dans la base (V1,V2). OK.
Pcan,B= \begin{pmatrix}
 \\ 1&1\\
 \\ 3&-1
 \\ \end{pmatrix}. OK.

-> On me dit qu'elles sont inverses l'une de l'autre, et qu'on doit résoudre un système:

PB,can= Pcan, B-1, d'où:

P\(x\\y\)= \(x'\\y'\) (Je ne comprends pas cette égalité)

Je mettrais la suite après.

J'espère avoir de l'aide, merci.

Posté par
lafol Moderateur
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 15:14

Bonjour
cette égalité, c'est la formule du changement de base !

Posté par
polka-dots
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 18:54

Bonsoir lafol,

le problème, c'est que je ne comprends pas pourquoi on doit utiliser un changement de base... on nous demande d'exprimer An, ok, on aurait pas pu tout simplement faire la matrice n-ième de A?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 19:00

tu veux dire la puissance n ième ? si tu sais la calculer directement ....

Posté par
polka-dots
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 19:02

Donc on doit utiliser la propriété: A= Pcan,B.matB(u).PB,can, c'est ça?

Jpeux mettre la suite?, y a juste un petit passage que je ne comprends pas

Posté par
lafol Moderateur
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 19:03

oui
la matrice du milieu a l'avantage d'être diagonale, sa puissance n ième se calcule bien, elle

Posté par
polka-dots
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 19:05

Mais il est possible de calculer A^n, A= \begin{pmatrix}
 \\ 0&1\\
 \\ 3&2
 \\ \end{pmatrix}?

Posté par
polka-dots
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 19:06

Ah voilà, je ne comprenais pas pourquoi elle était diagonale?
quand je trouve u(v1) et u(v2), je trouve

3  -1
9  1

mais à la fin de mon corrigé, on me dit "qu'il n'était pas nécessaire de calculer la matrice de passage", pourriez-vous m'expliquer pourquoi?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 20:22

Donc U(V1)=3V1 et U(V2)=-V2
la matrice dans la base V1,V2 est diag(3;-1)

sa puissance n ième est diag(3^n, (-1)^n)

Posté par
polka-dots
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 20:28

ok, merci globalement j'ai tout compris!

mais j'ai une autre question, là c'est parce que jmy perds TT:

pourquoi est-ce que A doit avoir 2 lignes, et 2 colonnes, donc doit être de la forme:

a b
c d
?

je sais qu'un produit AB issu de A (2 lignes), et B (qui doit impérativement avoir 2 colonnes pour que AB soit défini)

mais là j'arrive pas à voir?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrice - correction incomprise 05-04-10 à 21:07

dans le cadre de cet exercice là ?

A est multipliée par une colonne de deux lignes, il lui faut donc 2 colonnes, et le résultat doit aussi être une colonne de deux lignes : A doit avoir 2 lignes



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