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Niveau Master Maths
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Produit de matrices à 2 et 3 dimensions

Posté par
Zormuche
08-05-21 à 18:08

Bonjour

U et A sont des matrices carrées de même dimension. U est quelconque, et A est la matrice contenant des 0 partout, sauf sur les premières sur-diagonale et sous-diagonale qui contiennent des 1

(par exemple,  A=\begin{pmatrix} 0 & 1 & 0 & 0 \\ 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{pmatrix} en taille 4x4)

Est-il possible d'écrire  UA+AU  sous la forme  BU  où B est une matrice de même taille ?
Je crois que ce n'est pas possible
Et sinon, est-ce possible en prenant B une "matrice" à 3 dimensions ?

Posté par
verdurin
re : Produit de matrices à 2 et 3 dimensions 08-05-21 à 19:04

Bonsoir,
j'ai l'impression que la réponse à ta première question est oui ( pour les matrices 4x4 ).
Si U est inversible c'est évident.
Si U n'est pas inversible on peut utiliser le fait que A est inversible ainsi que U-Id.

Mais si B est une matrice 3x3 et U une matrice 4x4 le produit BU n'est pas défini.

Posté par
lafol Moderateur
re : Produit de matrices à 2 et 3 dimensions 08-05-21 à 22:49

Bonsoir
je me demande si par "matrice" à 3 dimensions, avec matrice entre guillemets, il ne faut pas comprendre un bloc cubique de nombres, et pas un carré ?
qui se multiplierait avec une matrice 2D comme une matrice 2D se multiplie avec une matrice-colonne, qui serait 1D ?

Posté par
jandri Correcteur
re : Produit de matrices à 2 et 3 dimensions 08-05-21 à 23:15

Bonsoir,

Ce n'est pas possible quand U est égal à la matrice élémentaire E_{1,2} (de la base canonique) en toute dimension n\geq2 :

On calcule AU+UA=E_{1,1}+E_{2,2}+E_{1,3} qui ne peut pas être égal à BU=\sum_i b_{i,1}E_{i,2}

(pour n=2 on a AU+UA=E_{1,1}+E_{2,2})

Posté par
Zormuche
re : Produit de matrices à 2 et 3 dimensions 10-05-21 à 01:46

lafol @ 08-05-2021 à 22:49

Bonsoir
je me demande si par "matrice" à 3 dimensions, avec matrice entre guillemets, il ne faut pas comprendre un bloc cubique de nombres, et pas un carré ?


C'est bien ça qu'il fallait comprendre. Mais ne va pas voir quoi que ce soit de significatif là-dedans, j'ai simplement fait une analogie avec la dimension inférieure



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