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Niveau terminale
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Système matriciel - Terminale ES Spécialité.

Posté par
MrVico7
13-11-12 à 19:24

Bonsoir à tous,

Pourriez-vous m'aider sur cet exercice, je bloque vraiment et c'est à rendre pour Jeudi. Et je n'arrive pas du tout à le resoudre.

Exercice 2
Une matrice carrée est dite triangulaire lorsque tous les coefficients Aij avec i>j  sont nuls.
Ex: B=( 1  3  2 )
      ( 0 -2  5 )
      ( 0  0  4 )  est triangulaire.
Une matrice carrée P d'ordre n est trigonalisable s'il existe une matrice carrée P d'ordre n  inversible et une matrice T triangulaire d'ordre n  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 )            P=( 1 1 0  )          
  (-6 0 5 )              ( -1 5 0 )
  (0  1  2)              ( 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 A^n (n appartient ¥ ) en fonction de P, T et p^-1 .
5) On admet que T^n (n appartient ¥) a pour expression:      T^n = ( 1 6n 3n(n-1 )
                                                                   ( 0  1  n     )              Déterminer les coefficients de A^n en fonction de n .
                                                                   ( 0  0  1     )  

Merci d'avance.

Cordialement.

Posté par
Labo
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 14-11-12 à 17:39

Bonjour ,
erreur de frappe :

Citation :
Une matrice carrée A d'ordre n est trigonalisable s'il existe une matrice carrée P d'ordre n  inversible et une matrice T triangulaire d'ordre n  telles que A = PTP^-1

1) T=\begin{pmatrix}1  6  6\\0  1  1\\0  0  1\end{pmatrix}
T est triangulaire
2) P est inversible et T est triangulaire  donc A est trigonalisable et
A^n=PT^nP^{-1}pour tout n

P^{-1}=\begin{pmatrix}5/6  -1/6  0\\1/6  1/6  0\\-1   0   1\end{pmatrix}

A^n=\begin{pmatrix}-3n^2+3n+1   \red {a }  \blue 3n^2-2n \\3n^2-9n   \red-n+1    \blue   -3n^2+8n\\ -3n^2+3n   \red{ n }    \blue  3n^2-2n+1\end{pmatrix}

Posté par
MrVico7
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 14-11-12 à 21:31

Merci à vous pour votre réponse. En effet, j'avais déjà trouvé la réponse à la question 1 et une partie de la 2. Pouvez-vous m'aider pour la question 4 & 5, de cette exercice, je vous prie ?

Cordialement.

Posté par
Labo
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 14-11-12 à 21:45


3)
A=PTP^{-1}
 \\ A^2=PTP^{-1}.PTP^{-1}=PTPP^{-1}TP^{-1}
or P.P^{-1}=I_3 ( élément neutre de la multiplication)
A^2=PT^2P^1
tu fait de même pour A^3
4) idem pour A^n , voir cours ,ou  récurrence  
j'ai indiqué la formule .
5 je t'ai donné la réponse..;
P^{-1} est donné par la calculatrice , ou tu dois la déterminer , je ne connais pas les programme  de  terminale..

Posté par
MrVico7
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 14-11-12 à 21:56

Merci à vous, j'ai compris maintenant. Je vous rassure, ce n'est pas dans le programme de terminale, c'est bien après dans les études selon mon prof de maths (=/= de mon prof spé maths). C'est pas du tout au programme et pas de notre niveau ..

Sinon merci encore.

Posté par
Labo
re : Système matriciel - Terminale ES Spécialité. 14-11-12 à 22:00

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