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matrices

Posté par
tilaly
04-01-13 à 16:11

Enoncé: Une matrice carré d'ordre n est trigonalisable s'il existe une matrice carrée P d'ordre n inversible et une matrice T triangulaire telles que A=PTP^-1.
On considère les matrices A et P ci-dessous. On admet que la matrice P est inversible.

A=[[1,1,1],[-6,0,5],[0,1,2]]    et    P=[[1,1,1],[-1,5,0],[1,1,1]]

1. A l'aide de la calculatrice, calculer P^-1AP. Quelle est la forme de la matrice obtenue ?
2. Que peut-on en déduire pour la matrice A ? Pour la suite, on posera T = P^-1AP
3. Exprimer A² puis A^3 en fonction de P, T et P^-1.
4. Déterminer l'expression de T^n ( n entier naturel non nul ) en fonction de P , T et P^-1
5. On admet que T^n ( n entier naturel non nul ) a pour expression :
T^n =[[1,6n, 3n(n-1)],[0,1,n],[0,0,1]]
Déterminer les coefficients de A^n en fonction de n.
6. Vérifier les résultats pour n=2

Mes réponses
1. P^-1AP = [[1,6,0],[0,1,1],[0,0,1]]
La forme de la matrice est (3,3)
2. On peut en déduire que la matrice A est de la même forme que la matrice P.
3. PA² = [[-11,1,12],[-25,-7,12],[-17,3,21]]
PA^3 = [[-17,1,18],[17,-13,-36],[-35,4,40]]
TA² = [[-41,-4,32],[-12,1,13],[-6,2,9]]
TA^3 = [[-17,-9,3],[-18,-1,19],[-18,3,22]]
P^-1A² = [[-3,166 , 1,8333 , 6],[-1,833 ,1/6 ,2],[-1,0,1]]
P^-1A^3 = [[-1416 , 2,8333 ,18],[-2,833 , 1/6 , 3],[-1,0,1]]
Et la question 4 je ne sais pas

Posté par
tilaly
matrice 04-01-13 à 19:21

Enoncé: Une matrice carré d'ordre n est trigonalisable s'il existe une matrice carrée P d'ordre n inversible et une matrice T triangulaire telles que A=PTP^-1.
On considère les matrices A et P ci-dessous. On admet que la matrice P est inversible.

A=[[1,1,1],[-6,0,5],[0,1,2]]    et    P=[[1,1,1],[-1,5,0],[1,1,1]]

1. A l'aide de la calculatrice, calculer P^-1AP. Quelle est la forme de la matrice obtenue ?
2. Que peut-on en déduire pour la matrice A ? Pour la suite, on posera T = P^-1AP
3. Exprimer A² puis A^3 en fonction de P, T et P^-1.
4. Déterminer l'expression de T^n ( n entier naturel non nul ) en fonction de P , T et P^-1
5. On admet que T^n ( n entier naturel non nul ) a pour expression :
T^n =[[1,6n, 3n(n-1)],[0,1,n],[0,0,1]]
Déterminer les coefficients de A^n en fonction de n.
6. Vérifier les résultats pour n=2

Mes réponses
3. PA² = [[-11,1,12],[-25,-7,12],[-17,3,21]]
PA^3 = [[-17,1,18],[17,-13,-36],[-35,4,40]]
TA² = [[-41,-4,32],[-12,1,13],[-6,2,9]]
TA^3 = [[-17,-9,3],[-18,-1,19],[-18,3,22]]
P^-1A² = [[-3,166 , 1,8333 , 6],[-1,833 ,1/6 ,2],[-1,0,1]]
P^-1A^3 = [[-1416 , 2,8333 ,18],[-2,833 , 1/6 , 3],[-1,0,1]]
Et la question 4 je ne sais pas


J'ai le même exercice à faire mais je suis bloqué

*** message déplacé ***

Posté par
Labo
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 04-01-13 à 21:41

Bonsoir
vérifie P car ∆ de P =0 donc P n'est pas inversible....

*** message déplacé ***

Posté par
tilaly
matrice 04-01-13 à 22:36

pardon pour le doublon de sujet

oui j'ai fait une erreur de frappe  P=[[1,1,0],[-1,5,0],[1,1,1]]

Posté par
Labo
re : matrices 04-01-13 à 23:17

tu ne calcules pas ce qui est demandé:
P^{-1}=\begin{pmatrix}5/6  -1/6  0\\1/6  1/6  0\\ -1   0   1\end{pmatrix}
P^{-1}AP=\begin{pmatrix}1  6  0\\0  1  1\\ 0  0  1\end{pmatrix}

Posté par
Labo
re : matrices 05-01-13 à 15:35

1) T est triangulaire
2)A est trigonalisable

3)T=P^{-1}AP
 \\ P.T.P^{-1}=P.P^{-1}AP.P^{-1}=(P.P^{-1})A(P.P^{-1})=I_3.A.I_3=A
I_3 élément neutre pour la multiplication des matrices(3;3)
A^2=P.T.P^{-1}.P.T.P^{-1}=P.T.I_3.TP^{-1}=P.T^2.P^{-1}
  tu fais de même pour A^3
4) plutôt ceci
 A^n=PT^nP^{-1}
par récurrence
5)A^n=\begin{pmatrix}1  1  0\\-1  5  1\\1  1  1\end{pmatrix}
 \\ \begin{pmatrix}1  6n   3n(n-1)\\0  1  1\\ 0  0  1\end{pmatrix}
 \\ \begin{pmatrix}5/6  -1/6  0\\1/6  1/6  0\\ -1   0   1\end{pmatrix}
=\begin{pmatrix}(-3n^2+3n+1)    ( n)    (3n^2-2n)\\(3n^2-9n)  (-n+1)        (-3n^2+8n)\\(-3n^2+3n)  (n)   (3n^2-2n+1 )\end{pmatrix}
6) tu vérifies



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