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Mesure stationnaire

Posté par
LePetitPythagore
23-05-15 à 15:06

Bonjour,

Exercice :
Soit M la matrice :
0  0,5  0,2  0
1   0    0   0,7
0   0    0   0,3
0  0,5  0,8   0

Vérifier que la suite (M^n)u)n semble converger vers


Merci

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 15:09

Salut, des idées pour démarrer ? Qui est \pi ?

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 15:55

C'est la mesure stationnaire

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 18:30

J'ai essayé de faire :

M =
avec =
a
b
c
d

J'ai trouvé :
a              0    0
b              0    -2/3
c   =   M^(-1) 0 =   5/3
d              1     0

Mais après lorsque je compare, je ne trouve que M(n)U(n) converge vers

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 18:58

Je ne comprends pas trop l'énoncé en fait. Quelles sont les données ? Connaît-on U_n ou \pi ?
En gros tu as une matrice stochastique, ce qui veut dire que la somme des coefficients d'une colonne (ici, certaines fois c'est sur les lignes) vaut 1.
Lorsqu'on considère une suite de matrices colonnes (X_n) vérifiant X_{n+1}=MX_n, et avec une condition initiale X_0 donnée, la suite (X_n) tend, à condition que la matrice stochastique ait de bonnes propriétés, vers un vecteur (matrice colonne) constant \pi.
C'est pour cette raison que tu as le droit d'écrire, en passant à la limite quand n tend vers +\infty, \pi=M\pi.

Sinon je ne trouve pas le même résultat que toi pour résoudre cette équation. En fait j'ai un truc assez horrible : a=41/182, b=38/91, c=15/182, d=25/91, en faisant en sorte que a+b+c+d=1.

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 19:24

Comment vous avez fait pour trouver ces résultats ?

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 19:24

Vos valeurs semblent être justes (en comparant)

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 20:50

Pour trouver ces valeurs de a, b, c et d, je résous le système correspondant à l'équation M\pi=\pi :
\left\lbrace \begin{array}{ccccccccl}
 \\  &  & 0,5b & + & 0,2c & & &=& a 
 \\ a &  &  & & & + & 0,7d &=& b 
 \\  &  &  & & &  & 0,3d &=& c 
 \\  &  & 0,5b &+&0,8c&  &  &=& d \end{array} \right.

Pour être honnête, je ne l'ai pas résolu à la main... Et je ne sais pas si cela répond à la question de ton exercice.

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 20:58

Vous l'avez résolu comment alors ?
Avec la calculatrice ?

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 21:01

Non avec un logiciel de calcul formel appelé Mathematica.

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 21:13

Ah ...
Mais, je suis obligé d'utiliser la calculatrice pour faire cet exo.
Pour trouver la mesure stationnaire, il faut

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 21:18

(Désolé)

M = avec une matrice colonne (a b c d)
Au lieu de choisir toutes les équations, on choisit les 3 premiers (par exemple) puis on ajoute : a + b + c + d = 1

On a lors la matrice M avec :
Equation 1 = 0
Equation 2 = 0
Equation 3 = 0
a + b + c d = 1

Matrice colonne (a b c d) = M^(-1) * matrice colonne (0 0 0 1)
J'ai trouvé cette matrice colonne : (0 -2/3  5/3  0)

Mais, pour la question suivante : "Vérifier que la suite (Mnun semble converger vers "
En comparant, je ne trouve pas la même chose. Par contre, avec vos résultats, il semblerait que la question est vérifiée.
Pouvez-vous corriger ma méthode s'il y a une erreur ?

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 21:23

Il ne faut pas enlever une des quatre équations déjà, et oui il faut ajouter la condition a+b+c+d=1 (j'avais oublié de dire que je l'avais utilisée aussi).
En fait normalement dans un premier temps, tu résous seulement le système de quatre équations sans cette dernière condition, et tu vas trouver une relation entre a, b, c et d (par exemple b, c et d peuvent s'exprimer en fonction de a). Le choix du bon a est alors livré par la condition a+b+c+d=1.

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 23-05-15 à 21:35

Bon je l'ai résolu à la main finalement, c'est plutôt faisable.
Je te conseille par contre d'exprimer a, b et c en fonction de d.
Moi j'obtiens a=(41/50)d ; b=(38/25)d et c=(3/10)d.
Ensuite la condition a+b+c+d=1 impose d=25/91 et on retrouve les valeurs attendues pour a, b et c.

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 24-05-15 à 11:53

Parfait !
J'ai trouvé la mesure stationnaire

Merci beaucoup !

J'ai également un autre problème mais est-ce que je dois le poster ici ou je dois créer un nouveau topic ?

Posté par
francois5
re : Mesure stationnaire 24-05-15 à 11:56

Si c'est sur le même exercice, poste ici.
Sinon nouveau topic.

Posté par
LePetitPythagore
re : Mesure stationnaire 24-05-15 à 12:05

Très bien !

C'est en fait un autre contexte.
Donc, je vais poster un nouveau topic.
(je vais le faire maintenant tant que vous êtes là )



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