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Niveau Maths sup
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matrices avec la formule du binôme

Posté par
newrine
04-12-14 à 18:38

Salut, je dois calculer
An avec la matrice A:
A= 5   -4
   4   -3
on sait que B=A-I

donc j'ai:
An= (I+B)n=(k=0 à n) Bn In-k
j'ai remarqué que pour k2, Bk=0

mais voilà après je ne vois pas trop comment continuer, je pense que je n'ai pas trop compris comment on utilise I ... De plus dans la correction In-k n'est pas marqué dans la formule du binôme, je pense que c'est parce que A*I=A mais du coup après pour le calcul de la somme je ne vois pas comment on le ré-utilise ...
merci d'avance

Posté par
philn75
re : matrices avec la formule du binôme 04-12-14 à 18:46

Salut,

Tout d'abord il y a une erreur dans t'as formule du binôme vu qu'il te manque tes coefficients binomiaux.
Ensuite comme tu l'as remarqué, pour k2 , Bk=0
Il te reste quoi alors comme terme dans ta formule du binome ?

Posté par
Wataru
re : matrices avec la formule du binôme 04-12-14 à 18:48

Salut,

Pourquoi In-k n'apparait pas dans la formule ?
Tout simplement car I est l'identité ! Donc tu peux mettre I à n'importe quel puissance, In = I.

Donc dans la formule, à chaque fois que tu multiplies par un In-k tu te retrouves avec I.
Et comme tu le sais, pour toute matrice M, M.I = M donc on n'a pas vraiment à écrire I dans le binôme de Newton... Pour te faire une idée, c'est comme si tu appliquais le binôme de Newton sur (2 + 1)n ... Tu passeras sans doute pas tout ton binôme de Newton à te promener avec du 1n-k .

Après je sais pas trop comment t'aider... Tu as presque fini.
Tu sais que si k 2 on a Bk = 0
Et tu sais que An = Bk ... Une fois que k a dépassé 2 c'est fini, on aura Bk = 0... Donc c'est plutôt facile de savoir combien vaut cette somme.

Posté par
Wataru
re : matrices avec la formule du binôme 04-12-14 à 18:49

Oups, d'une j'ai oublié d'écrire les coeffs binomiaux moi aussi dans An xD
De deux je laisse la place à phil qui a été plus rapide que moi ^^

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 04-12-14 à 20:55

oui du coup on :

(de k=0 à 1) (k parmi n) Bk + (de k=2 à n) (k parmi n) Bk= (de k=0 à 1) (k parmi n) Bk mais là je ne vois pas ce que ça fait ...

Posté par
Wataru
re : matrices avec la formule du binôme 04-12-14 à 22:41

Ca fait combien (k=2 à n) (k parmi n) Bk ?

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 05-12-14 à 21:07

ça fait 0
mais l'autre membre je ne vois pas comment le calculer...

Posté par
flight
re : matrices avec la formule du binôme 05-12-14 à 21:22

salut

ne faudrait t il plutot pas calculer B^n ?  car B^n = matrice nulle

Posté par
flight
re : matrices avec la formule du binôme 05-12-14 à 21:24

...pour n2

Posté par
flight
re : matrices avec la formule du binôme 05-12-14 à 21:34

A^n = (B+I)^n = C(n,0).Id + C(n,1).B^1 + 0 + 0...+0. = Id + n.B

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 05-12-14 à 23:17

pouvez vous m'expliquer cette partie: C(n,0).Id + C(n,1).B^1
j'ai vu que c'était pour k= 0, k=1 mais je ne comprends pas le C(n,0) ...
merci d'avance

Posté par
flight
re : matrices avec la formule du binôme 06-12-14 à 00:28

(a+b)^n = C(n,k).a^(n-k).b^k   tu dois connaitre ...

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 06-12-14 à 10:12

euh non je ne connais pas ... ce n'est pas dans mon cours ... :/ ça ressemble au binôme mais sans le C(n,k) :/ c'est quoi ce C(n,k) ? Une matrice ?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrices avec la formule du binôme 06-12-14 à 14:19

BOnjour

l'ancienne notation pour {n\choose k} est C_n^k, pour "nombre de Combinaisons de k éléments choisis parmi n" que flight a transcrit en C(n,k) ...
sachant que ton exo tourne autour de la formule du binôme, tu n'avais pas fait le rapprochement tout(e) seul(e) avec les coefficients binômiaux ? sérieux ?

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 06-12-14 à 14:46

ben si mais j'étais pas sûr ...
mais du coup après il faut les calculer avec n!/(k!(n-k)!) ?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrices avec la formule du binôme 06-12-14 à 16:27

on a le droit de savoir que \forall n, {n\choose 0} = 1 et {n\choose 1} = n, quand même ! c'est les bords du triangle de Pascal !

(on peut même retenir {n\choose 2} = \dfrac{n(n-1)}{2} si on a un peu de mémoire)

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 07-12-14 à 00:39

Ok merci beaucoup! je vais essayer de caser ça dans ma mémoire ! ^^

Posté par
lafol Moderateur
re : matrices avec la formule du binôme 07-12-14 à 16:29

sinon, pour les petites valeurs de n et p, remarque que l'expression avec les factorielles se simplifie en \dfrac nk\times \dfrac{n-1}{k-1}\times\dfrac{n-2}{k-2}\times \dots \times \dfrac{\dots}{2}\times \dfrac{\dots}{1}

(une fraction, en bas factorielle k, en haut exactement autant de facteurs qu'en bas, le 1 du bas compris, et en descendant d'une unité à chaque facteur, comme pour calculer une factorielle, c'est ce qui reste une fois la fraction de départ simplifiée par (n-k)!)

Posté par
newrine
re : matrices avec la formule du binôme 07-12-14 à 19:26

ha oui ^^ merci
du coup votre formule vient bien de  n!/(k!(n-k)!) ?

Posté par
lafol Moderateur
re : matrices avec la formule du binôme 07-12-14 à 21:39

oui, après simplification par (n-k)!



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