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Matrices

Posté par
Clacla990
31-08-14 à 15:55

Bonjour, je bloque sur un exercice depuis quelque temps et j'aimerai avoir votre aide!
On a une matrice A=
(2 1 -1)
(1 2 -1)
(0 0  1)
Et B=A-3I
On nous demande de calculer A^n en fonction de A et I
Puis déduire que A est inversible

Pour A^n j'ai calculer B^k et appliquer le binôme de Newton, j'obtiens
A^n = (k parmi n) (-2)k-1(A-3I)(3I)n-k
Est-ce correct? Je ne vois pas comment simplifier ceci...

De plus, comment en déduire que A est inversible?

Je vous remercie d'avance de vos réponses!

Posté par
Camélia Correcteur
re : Matrices 31-08-14 à 16:23

Bonjour

Peux-tu mettre les premières puissances de B que tu trouves?

Posté par
Clacla990
re : Matrices 31-08-14 à 17:42

Je trouve B^2=
(2 -2 2)
(-2 2 2)
(0 0 4)
Et B^3=
(-4 4 -4)
(4 -4 -4)
( 0 0 -8)
J'en ai déduit Bk=(-2)k-1B

Posté par
Camélia Correcteur
re : Matrices 31-08-14 à 17:52

Exprime A^3 en fonction de I, A et A^2. Ca te donnera un début de récurrence, et surtout, ça te dira pourquoi A est inversible.

Posté par
Clacla990
re : Matrices 31-08-14 à 18:16

Si j'écris A3=AxA2xI ça me permet de dire que A est inversible car on a Am+n=Amn mais je ne pense pas que ce soit la réponse attendue! En tout cas j'ai déjà réussi la 2eme question grace a vous! Merci beaucoup! ^^

Posté par
arima
re : Matrices 01-09-14 à 04:07

Bonjour,
ce n'est surement pas la réponse attendue pour 2 raisons
1- tu n'as aucune idée de pourquoi ça permet de conclure (parce que tu ne sais pas si c'est la réponse attendue)
2- je ne vois absolument pas en quoi ça permet de conclure

Ta matrice A sera inversible ssi pour un n quelconque tu peux l'exprimer de la façon suivante
A^n= uA^2 + vA + wI

avec w non nul et u,v,w qui dépendent éventuellement de n.

Le but de l'exercice est de te faire calculer u,v, et w et de te faire remarquer que ce que je dis est vrai.

Posté par
Cherchell
re : Matrices 01-09-14 à 06:50

Il te faut calculer B n pour tout n 1
Calcule B 2 tu vas voir que B 2 = - 2 B donc par récurrence tu obtiens B n
Ensuite, A = B + 3 I
tu appliques la formule du binôme pour avoir A n, tu vas obtenir un résultat de la forme A n = 3 n I + (q + q 2 + ... + q n) B
Tu calcules (q + q 2 + ... + q n) (somme des n - 1 termes d'une suite géométrique et tu vas trouver A n

Posté par
Clacla990
re : Matrices 01-09-14 à 12:51

Dans le cas de la matrice inversible, je me suis rendue compte que l'implication n'était pas réciproque!
Grace a vos aides, j'ai compris où je me suis trompée et pourquoi ça n'aboutissait pas! Merci beaucoup du temps que vous avez pris pour répondre a mon problème!



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