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Matrices

Posté par
Help01
02-01-13 à 12:40

Bonjour ! J'aurai besoin d'aide pour mon execice qui est le suivant :

                                               (-1 0 0)       (1 0 0)           (1 0 0)
On considère les matrices A =(8 0 8)  , P =(0 1 -1) et Q=(1 1 1).
                                               (9 0 8)        (-1 0 1)          (1 0 1)

1) Vérifier que les matrices P et Q sont inverses l'une de l'autre. C'est Ok.
2) On définit la matrice B=Q×A×P. Calculer B et exprimer Bn en fonction de n.
                       (-1 0 0)                        (-1n 0 0)
J'ai trouvé B =(0 0 0). Est ce que Bn= (0 0 0)?
                       (0 0 8)                         (0 0 8n)

3)a) Montrer que pour tout entier naturel n : An=P×Bn×Q.

J'ai fait : B=Q×A×P donc A=P-1×B×Q-1
or P×Q=I avec P-1=Q et Q×P=I avec Q-1=P. Donc A=P×B×Q.
Et là je sais pas comment continuer :$

                                                                                         (-1n 0 0)
3)b) Calculer An pour tout entier naturel n. J'ai trouvé : (8n 0 8n)
                                                                                         (9n 0 8n)

Voilà

Posté par
mathx96
re : Matrices 02-01-13 à 13:19

Bonjour, bonne année 2013 :

Citation :
2) On définit la matrice B=Q×A×P. Calculer B et exprimer Bn en fonction de n.
                       (-1 0 0)                         (-1n 0 0)
  J'ai trouvé B = (0 0 0). Est ce que Bn =  (0 0 0)?
                       (0 0 8)                          (0 0 8n)


B est fausse ainsi que Bn (qui est, je présume, le produit de B par le scalaire n)

Citation :
3)a) Montrer que pour tout entier naturel n : An=P×Bn×Q.

J'ai fait : B=Q×A×P donc A=P-1×B×Q-1
or P×Q=I avec P-1=Q et Q×P=I avec Q-1=P. Donc A=P×B×Q.
Et là je sais pas comment continuer :$


Le résultat de ton raisonnement est juste mais attention :

Citation :
J'ai fait : B=Q×A×P donc A=P-1×B×Q-1


ça c'est faux en revanche : B = Q\times A\times P A = Q^{-1}\times B\times P^{-1}

enfin;

Citation :
                                                                                         (-1n 0 0)
3)b) Calculer An pour tout entier naturel n. J'ai trouvé :      (8n 0 8n)
                                                                                         (9n 0 8n)


là encore, c'est faux.


Bon courage pour tout reprendre :

Mathx96

Posté par
Help01
re : Matrices 02-01-13 à 13:57

Bonne année à vous aussi !!

En fait, C'est Bn qu'il faut calculer ! J'ai oublier de mettre le "n" en exposant ...
Pareil pour 3)a), il faut montrer que An= P × Bn × Q. et pour b), il faut que je calcule An...

[quote]ça c'est faux en revanche : B = Q×A×P <=> A = Q-1×B×P-1
C'est parce qu'on divise (on multiplie par P-1) Q×A×P par P en premier et qu'après, on divise (on multiplie par Q-1) Q×A par Q ??
Comment savoir ? Je me trompe tout le temps ...

Posté par
mathx96
re : Matrices 02-01-13 à 15:09

D'accord, déjà essaye de trouver B (car ce que tu avais marqué était faux).

Ensuite pour calculer B^n il faudra utiliser un raisonnement par récurrence :

En effet, B^n résulte d'un produit de la matrice B par elle-même, et ce n-fois. Il ne suffit

donc pas d'élever les coefficients à la puissance n ! Pour t'en convaincre, essaye de calculer B^2 = B\times B  , B^3 = B^2\times B  , B^4 = B^3\times B = B^2\times B^2   ...

et conjecture la valeur de B^n en fonction de n. Ensuite, démontre cette conjecture par récurrence !

Conseils : - Pour la démonstration sépare 2 cas : n est pair et n est impair.

           - Décompose tes coefficients en produit de facteurs premiers !


Citation :
Citation :
ça c'est faux en revanche : B = Q×A×P <=> A = Q-1×B×P-1

C'est parce qu'on divise (on multiplie par P-1) Q×A×P par P en premier et qu'après, on divise (on multiplie par Q-1) Q×A par Q ??
Comment savoir ? Je me trompe tout le temps ...


Quand tu as une égalité entre deux produits de réels ou de complexes :

prenons par exemple (a,b,c,z) \in \C^4

Si on a\times z\times c = b  \red{(1)}.

Pour isoler z je divise par a et par c, ou encore je divise par a\times c car là, la multiplication est commutative,

et je redivise l'autre membre par la même quantité :


\red{(1)} \dfrac{a\times z \times c}{a} = \dfrac{b}{a}

\red{(1)} z\times c = \dfrac{1}{a}\times b

\red{(1)} z = a^{-1}\times b \times c^{-1}

Pour les matrices c'est la même chose, mais il ne faut pas modifier l'ordre car le produit matriciel n'est pas commutatif !



Bon courage;


Mathx96

Posté par
Help01
re : Matrices 05-01-13 à 11:23

Merci pour vos réponses



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