Math: matrices (French)

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MM001 Ch2. Aperçu Définitions Définitions Terminologie Opérations somme multiplication Inverse Système linéaire Résoudre Contrôle Déterminants et systèmes linéaires Déterminant Inverse Cramer Synthèse C HAPITRE 2: MATRICES ET DÉTERMINANTS

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French presentation on matrix calculation

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CHAPITRE 2: MATRICES ET DÉTERMINANTS

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

APERÇU

DÉFINITIONS:

definitionterminologie

OPÉRATIONS:sommemultiplicationmatrice inverse

SYSTÈME LINÉAIRE:

DÉTERMINANTS ET SYSTÈMES LINÉAIRES:

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

APERÇU

DÉFINITIONS:

definitionterminologie

OPÉRATIONS:sommemultiplicationmatrice inverse

SYSTÈME LINÉAIRE:

DÉTERMINANTS ET SYSTÈMES LINÉAIRES:

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

APERÇU

DÉFINITIONS:

definitionterminologie

OPÉRATIONS:sommemultiplicationmatrice inverse

SYSTÈME LINÉAIRE:

DÉTERMINANTS ET SYSTÈMES LINÉAIRES:

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

APERÇU

DÉFINITIONS:

OPÉRATIONS:

SYSTÈME LINÉAIRE:

résolution au moyen des matricescontrôle de la validité

DÉTERMINANTS ET SYSTÈMES LINÉAIRES:

calcul du déterminantcalcul de l’inverse au moyen d’un déterminantsystème de Cramer

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

APERÇU

DÉFINITIONS:

OPÉRATIONS:

SYSTÈME LINÉAIRE:

résolution au moyen des matricescontrôle de la validité

DÉTERMINANTS ET SYSTÈMES LINÉAIRES:

calcul du déterminantcalcul de l’inverse au moyen d’un déterminantsystème de Cramer

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

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DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice ⇐⇒ A=

a11 a12 . . . a1j . . . a1la21 a22 . . . a2j . . . a2l

...... . . .

... . . ....

ai1 ai2 . . . aij . . . ail...

... . . .... . . .

...ak1 ak2 . . . akj . . . akl

.

DÉFINITION

k lignes et l colonnes → (k × l) matrixélément aij ou ai ,j

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice ⇐⇒ A=

a11 a12 . . . a1j . . . a1la21 a22 . . . a2j . . . a2l

...... . . .

... . . ....

ai1 ai2 . . . aij . . . ail...

... . . .... . . .

...ak1 ak2 . . . akj . . . akl

.

DÉFINITION

k lignes et l colonnes → (k × l) matrixélément aij ou ai ,j

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

EXEMPLE

EXEMPLE:

A=

40 40 20 3031 27 16 2526 34 12 2521 27 9 2829 30 13 21

5 lignes et 4 colonnes → (5×4) matrixélément a21 = 31

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Inverse

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Inverse

Cramer

Synthèse

EXEMPLE

EXEMPLE:

A=

40 40 20 3031 27 16 2526 34 12 2521 27 9 2829 30 13 21

5 lignes et 4 colonnes → (5×4) matrixélément a21 = 31

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Inverse

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Contrôle

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Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice nulle ⇐⇒ ∀i , j : aij = 0

EXEMPLE:

0=(0 0 00 0 0

)

DÉFINITION

A est une matrice carrée ⇐⇒ k = l

EXEMPLE:

A=−2 0 3

1 0 20 −4 1

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

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Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice nulle ⇐⇒ ∀i , j : aij = 0

EXEMPLE:

0=(0 0 00 0 0

)

DÉFINITION

A est une matrice carrée ⇐⇒ k = l

EXEMPLE:

A=−2 0 3

1 0 20 −4 1

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice symétrique ⇐⇒ ∀i , j : aij = aji

EXEMPLE:

A=−2 0 3

0 5 −43 −4 1

DÉFINITION

A est une matrice unité ⇐⇒ k = l et∀i = j : aij = 1,∀i 6= j : aij = 0

EXEMPLE:

I2 =(1 00 1

)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITIONS ET TERMINOLOGIE

DÉFINITION

A est une matrice symétrique ⇐⇒ ∀i , j : aij = aji

EXEMPLE:

A=−2 0 3

0 5 −43 −4 1

DÉFINITION

A est une matrice unité ⇐⇒ k = l et∀i = j : aij = 1,∀i 6= j : aij = 0

EXEMPLE:

I2 =(1 00 1

)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

SOMME DE DEUX MATRICES

DÉFINITIONa11 . . . a1l...

. . ....

ak1 . . . akl

+b11 . . . b1l

.... . .

...bk1 . . . bkl

=

c11 . . . c1l...

. . ....

ck1 . . . ckl

avec cij = aij +bij

DÉFINITION

1 opération interne: A+B est une matrice2 associativité: A+ (B+C)= (A+B)+C3 élément neutre: A+0=A4 élément symétrique: A+ (−A)= 05 commutativité: A+B =B+A

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION PAR UN NOMBRE RÉEL

DÉFINITION

k .

a11 . . . a1l...

. . ....

ak1 . . . akl

=

c11 . . . c1l...

. . ....

ck1 . . . ckl

avec cij = k .aij

DÉFINITION

∀r ,s ∈R1 première distributivité: r(A+B)= rA+ rB2 deuxième distributivité: (r +s)A= rA+sA3 associativité mixte: rs(A)= r(sA)

4 élément neutre: 1.A=A5 élément absorbant: 0.A= 0

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Inverse

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Contrôle

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Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

(a1 a2 . . . ai . . . am

).

b1b2...

bi...

bm

= (

c)

avec c = a1b1 +a2b2 + . . .+aibi . . .ambm

DÉFINITION

A.B =C avec A= (1×m),B = (m×1),C = (1×1)

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Inverse

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Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

(a1 a2 . . . ai . . . am

).

b1b2...

bi...

bm

= (

c)

avec c = a1b1 +a2b2 + . . .+aibi . . .ambm

DÉFINITION

A.B =C avec A= (1×m),B = (m×1),C = (1×1)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

a11 . . . a1l...

. . ....

ai1 . . . ail...

. . ....

am1 . . . aml

.

b11 . . . b1j . . . b1n

... . . .... . . .

...bl1 . . . blj . . . bln

=

c11 . . . c1j . . . c1n... . . .

... . . ....

ci1 . . . cij . . . cin... . . .

... . . ....

cm1 . . . cmj . . . cmn

avec cij =Ai .Bj = ai1b1j +ai2b2j + . . .+ailblj

DÉFINITION

Ai =(ai1 ai2 . . . ail

)Bj =

b1jb2j...

blj

DÉFINITION

A.B =C avec A= (m× l),B = (l ×n),C = (m×n)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

a11 . . . a1l...

. . ....

ai1 . . . ail...

. . ....

am1 . . . aml

.

b11 . . . b1j . . . b1n

... . . .... . . .

...bl1 . . . blj . . . bln

=

c11 . . . c1j . . . c1n... . . .

... . . ....

ci1 . . . cij . . . cin... . . .

... . . ....

cm1 . . . cmj . . . cmn

avec cij =Ai .Bj = ai1b1j +ai2b2j + . . .+ailblj

DÉFINITION

Ai =(ai1 ai2 . . . ail

)Bj =

b1jb2j...

blj

DÉFINITION

A.B =C avec A= (m× l),B = (l ×n),C = (m×n)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

a11 . . . a1l...

. . ....

ai1 . . . ail...

. . ....

am1 . . . aml

.

b11 . . . b1j . . . b1n

... . . .... . . .

...bl1 . . . blj . . . bln

=

c11 . . . c1j . . . c1n... . . .

... . . ....

ci1 . . . cij . . . cin... . . .

... . . ....

cm1 . . . cmj . . . cmn

avec cij =Ai .Bj = ai1b1j +ai2b2j + . . .+ailblj

DÉFINITION

Ai =(ai1 ai2 . . . ail

)Bj =

b1jb2j...

blj

DÉFINITION

A.B =C avec A= (m× l),B = (l ×n),C = (m×n)

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MULTIPLICATION DE DEUX MATRICES

DÉFINITION

1 pas de commutativité: A.B 6=B.A2 associativité: A.(B.C)= (A.B).C3 distributivité: A.(B+C)= (A.B)+ (A.C)

4 élément neutre: A.In = In.A=A (avec A= (n×n))

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MATRICE TRANSPOSÉE

DÉFINITION

A=

a11 . . . a1l...

. . ....

ai1 . . . ail...

. . ....

am1 . . . aml

⇒AT =

a11 . . . ai1 . . . am1...

. . ....

. . ....

a1l . . . ail . . . aml

DÉFINITION

∀k ∈R1 (A+B)T =AT +BT

2 (A.B)T =BT .AT

3 (kA)T = k(AT )

4 (AT )T =A

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MATRICE TRANSPOSÉE

DÉFINITION

A=

a11 . . . a1l...

. . ....

ai1 . . . ail...

. . ....

am1 . . . aml

⇒AT =

a11 . . . ai1 . . . am1...

. . ....

. . ....

a1l . . . ail . . . aml

DÉFINITION

∀k ∈R1 (A+B)T =AT +BT

2 (A.B)T =BT .AT

3 (kA)T = k(AT )

4 (AT )T =A

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MATRICE INVERSE

DÉFINITION

A︸︷︷︸(n×n)

. A−1︸︷︷︸(n×n)

= A−1︸︷︷︸(n×n)

. A︸︷︷︸(n×n)

= In︸︷︷︸(n×n)

DÉFINITION

1 (A.B)−1 =B−1.A−1

Le reste suit plus tard!

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MATRICE INVERSE

DÉFINITION

A︸︷︷︸(n×n)

. A−1︸︷︷︸(n×n)

= A−1︸︷︷︸(n×n)

. A︸︷︷︸(n×n)

= In︸︷︷︸(n×n)

DÉFINITION

1 (A.B)−1 =B−1.A−1

Le reste suit plus tard!

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

MATRICE INVERSE

DÉFINITION

A︸︷︷︸(n×n)

. A−1︸︷︷︸(n×n)

= A−1︸︷︷︸(n×n)

. A︸︷︷︸(n×n)

= In︸︷︷︸(n×n)

DÉFINITION

1 (A.B)−1 =B−1.A−1

Le reste suit plus tard!

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

TOUT LE MONDE: DEBOUT!

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN SYSTÈME LINÉAIRE (CFR CH.1)

DÉFINITION

Un système (ensemble) d’équations linéaires:a11x1 +a12x2 + . . .+a1nxn = b1a21x1 +a22x2 + . . .+a2nxn = b2...am1x1 +am2x2 + . . .+amnxn = bm

1 m équations et n inconnues2 aij ,bi ∈R

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Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN SYSTÈME LINÉAIRE (CFR CH.1)

DÉFINITION

Un système (ensemble) d’équations linéaires:a11x1 +a12x2 + . . .+a1nxn = b1a21x1 +a22x2 + . . .+a2nxn = b2...am1x1 +am2x2 + . . .+amnxn = bm

1 m équations et n inconnues2 aij ,bi ∈R

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multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN SYSTÈME LINÉAIRE (CFR CH.1)

DÉFINITION

Un système (ensemble) d’équations linéaires:a11x1 +a12x2 + . . .+a1nxn = b1a21x1 +a22x2 + . . .+a2nxn = b2...am1x1 +am2x2 + . . .+amnxn = bm

SOUS FORME MATRICIELLE:a11 a12 . . . a1na21 a22 . . . a2n

......

. . ....

am1 am2 . . . amn

.

x1x2...

xn

=

b1b2...

bm

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

RÉSOLUTION AU MOYEN DES MATRICES

DÉFINITION

Si A−1 existe, on a:A.X =B

⇐⇒ A−1.A.X =A−1.B

⇐⇒ I.X =A−1.B

⇐⇒ X =A−1.B

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

RÉSOLUTION AU MOYEN DES MATRICES

EXEMPLE:{3x +2y = 71x −1y = 4 et

{x = 3y =−1

CONTRÔLE:(3 21 −1

).

(3−1

)=

(74

)

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

RÉSOLUTION AU MOYEN DES MATRICES

EXEMPLE:{3x +2y = 71x −1y = 4 et

{x = 3y =−1

CONTRÔLE:(3 21 −1

).

(3−1

)=

(74

)

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN DÉTERMINANT

DÉFINITION

La matrice A= (n×n) a un déterminant det(A) ou |A|

1 det(A1A2 . . .Ai . . .Aj . . .An)=−det(A1A2 . . .Aj . . .Ai . . .An)

2 det(A1A2 . . .λAi . . .An)= λdet(A1A2 . . .Ai . . .An)

3 det(A1A2 . . .Ai +Aj . . .An)=det(A1A2 . . .Ai . . .An)+det(A1A2 . . .Aj . . .An)

4 det(In)= 1

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN DÉTERMINANT

DÉFINITION

La matrice A= (n×n) a un déterminant det(A) ou |A|

1 det(A1A2 . . .Ai . . .Aj . . .An)=−det(A1A2 . . .Aj . . .Ai . . .An)

2 det(A1A2 . . .λAi . . .An)= λdet(A1A2 . . .Ai . . .An)

3 det(A1A2 . . .Ai +Aj . . .An)=det(A1A2 . . .Ai . . .An)+det(A1A2 . . .Aj . . .An)

4 det(In)= 1

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Contrôle

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Inverse

Cramer

Synthèse

DÉFINITION D’UN DÉTERMINANT

1 det(A1A2 . . .Ai . . .Ai . . .An)=−det(A1A2 . . .Ai . . .Ai . . .An)⇒ detA= 0

2 det(λA)= det(λA1λA2 . . .λAi . . .λAn)= λn detA3 det(A1A2 . . .0 . . .An)= det(A1A2 . . .Ai −Ai . . .An)=

det(A1A2 . . .Ai . . .An)−det(A1A2 . . .Ai . . .An)= 0

4 det(A1A2 . . .Ai . . .An)= det(A1A2 . . .Ai +n∑

j=1, 6=iλjAj . . .An)

5 det

a 0 . . . 00 b . . . 0...

.... . .

...0 0 . . . z

=

∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣a 0 . . . 00 b . . . 0...

.... . .

...0 0 . . . z

∣∣∣∣∣∣∣∣∣∣= a.b. . . . .z

6 Ceci est aussi valable pour les lignes! (cfr plus loin)

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SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT

n = 2∣∣∣∣a bc d

∣∣∣∣=

∣∣∣∣a+0 0+b0+c d +0

∣∣∣∣=

∣∣∣∣a 0+b0 d +0

∣∣∣∣+ ∣∣∣∣0 0+bc d +0

∣∣∣∣=

∣∣∣∣a 00 d

∣∣∣∣+ ∣∣∣∣a b0 0

∣∣∣∣+ ∣∣∣∣0 0c d

∣∣∣∣+ ∣∣∣∣0 bc 0

∣∣∣∣= ad +0+0−bc= ad −bc

Page 39: Math: matrices (French)

MM001

Ch2.

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DéfinitionsDéfinitions

Terminologie

Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT

n = 3(Sarrus)∣∣∣∣∣∣a b cd e fg h i

∣∣∣∣∣∣=

∣∣∣∣∣∣a b cd e fg h i

∣∣∣∣∣∣a b cd e fg h i

= aei +bfg+cdh−ceg−bdi −afh

Page 40: Math: matrices (French)

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Terminologie

Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT: ABAISSEMENT DE

L’ORDRE

DÉFINITION

Mineur de aij = |∆ij |: barrer dans la matrice A la ligne i et lacolonne j et calculer det

DÉFINITION

Cofacteur de aij =Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Déterminant:

det(A)=n∑

i=1aijAij ou det(A)=

n∑j=1

aijAij

Choix de la ligne ou colonne est arbitraire (mais peutnéanmoins simplifier les calculs, cfr une colonne avecbeaucoup de 0)!

Page 41: Math: matrices (French)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT: ABAISSEMENT DE

L’ORDRE

DÉFINITION

Mineur de aij = |∆ij |: barrer dans la matrice A la ligne i et lacolonne j et calculer det

DÉFINITION

Cofacteur de aij =Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Déterminant:

det(A)=n∑

i=1aijAij ou det(A)=

n∑j=1

aijAij

Choix de la ligne ou colonne est arbitraire (mais peutnéanmoins simplifier les calculs, cfr une colonne avecbeaucoup de 0)!

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT: ABAISSEMENT DE

L’ORDRE

DÉFINITION

Mineur de aij = |∆ij |: barrer dans la matrice A la ligne i et lacolonne j et calculer det

DÉFINITION

Cofacteur de aij =Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Déterminant:

det(A)=n∑

i=1aijAij ou det(A)=

n∑j=1

aijAij

Choix de la ligne ou colonne est arbitraire (mais peutnéanmoins simplifier les calculs, cfr une colonne avecbeaucoup de 0)!

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL D’UN DÉTERMINANT: ABAISSEMENT DE

L’ORDRE

DÉFINITION

Mineur de aij = |∆ij |: barrer dans la matrice A la ligne i et lacolonne j et calculer det

DÉFINITION

Cofacteur de aij =Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Déterminant:

det(A)=n∑

i=1aijAij ou det(A)=

n∑j=1

aijAij

Choix de la ligne ou colonne est arbitraire (mais peutnéanmoins simplifier les calculs, cfr une colonne avecbeaucoup de 0)!

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Inverse

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Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL DE L’INVERSE

DÉFINITION

Matrice adjointe adj (A):1 Etablir AT

2 Remplacer chaque aij par Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Matrice inverse A−1 = adj (A)

det(A)

PROPRIÉTÉS:

1 det(A)= det(AT )

2 A est invertible ⇐⇒ det(A) 6= 03 det(AB)= det(A)det(B)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL DE L’INVERSE

DÉFINITION

Matrice adjointe adj (A):1 Etablir AT

2 Remplacer chaque aij par Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Matrice inverse A−1 = adj (A)

det(A)

PROPRIÉTÉS:

1 det(A)= det(AT )

2 A est invertible ⇐⇒ det(A) 6= 03 det(AB)= det(A)det(B)

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Opérationssomme

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

CALCUL DE L’INVERSE

DÉFINITION

Matrice adjointe adj (A):1 Etablir AT

2 Remplacer chaque aij par Aij = (−1)i+j |∆ij |

DÉFINITION

Matrice inverse A−1 = adj (A)

det(A)

PROPRIÉTÉS:

1 det(A)= det(AT )

2 A est invertible ⇐⇒ det(A) 6= 03 det(AB)= det(A)det(B)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER

ON DONNE:

A︸︷︷︸(n×n)

. X︸︷︷︸(n×1)

= B︸︷︷︸(n×1)

et det(A) 6= 0

ON NOTE:

A= (A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)

X = (X1)

B = (B1)

DÉFINITION

xi =det(A1A2 . . .Ai−1B1Ai+1 . . .An)

det(A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)= det(Ai)

det(A)

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Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER

ON DONNE:

A︸︷︷︸(n×n)

. X︸︷︷︸(n×1)

= B︸︷︷︸(n×1)

et det(A) 6= 0

ON NOTE:

A= (A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)

X = (X1)

B = (B1)

DÉFINITION

xi =det(A1A2 . . .Ai−1B1Ai+1 . . .An)

det(A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)= det(Ai)

det(A)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER

ON DONNE:

A︸︷︷︸(n×n)

. X︸︷︷︸(n×1)

= B︸︷︷︸(n×1)

et det(A) 6= 0

ON NOTE:

A= (A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)

X = (X1)

B = (B1)

DÉFINITION

xi =det(A1A2 . . .Ai−1B1Ai+1 . . .An)

det(A1A2 . . .Ai−1AiAi+1 . . .An)= det(Ai)

det(A)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 1: det(A) ∣∣∣∣k 2k −11 −3k

∣∣∣∣=−3k2 −2k +1

Condition: |A| 6= 0 ⇐⇒ −3k2 −2k +1 6= 0 ⇐⇒ k 6∈ {−1, 13 }

ETAPPE 2A: k 6∈ {−1, 13 }

x =

∣∣∣∣ 7 2k −1k −6 −3k

∣∣∣∣−3k2 −2k +1

= −2k2 −21k −6−3k2 −2k +1

Page 51: Math: matrices (French)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 1: det(A) ∣∣∣∣k 2k −11 −3k

∣∣∣∣=−3k2 −2k +1

Condition: |A| 6= 0 ⇐⇒ −3k2 −2k +1 6= 0 ⇐⇒ k 6∈ {−1, 13 }

ETAPPE 2A: k 6∈ {−1, 13 }

x =

∣∣∣∣ 7 2k −1k −6 −3k

∣∣∣∣−3k2 −2k +1

= −2k2 −21k −6−3k2 −2k +1

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 1: det(A) ∣∣∣∣k 2k −11 −3k

∣∣∣∣=−3k2 −2k +1

Condition: |A| 6= 0 ⇐⇒ −3k2 −2k +1 6= 0 ⇐⇒ k 6∈ {−1, 13 }

ETAPPE 2A: k 6∈ {−1, 13 }

x =

∣∣∣∣ 7 2k −1k −6 −3k

∣∣∣∣−3k2 −2k +1

= −2k2 −21k −6−3k2 −2k +1

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 2A: k 6∈ {−1, 13 }

y =

∣∣∣∣k 71 k −6

∣∣∣∣−3k2 −2k +1

= k2 −6k −7−3k2 −2k +1

⇒ 1 solutions: (x ,y)= (−2k2 −21k −6−3k2 −2k +1

,k2 −6k −7

−3k2 −2k +1)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 2A: k 6∈ {−1, 13 }

y =

∣∣∣∣k 71 k −6

∣∣∣∣−3k2 −2k +1

= k2 −6k −7−3k2 −2k +1

⇒ 1 solutions: (x ,y)= (−2k2 −21k −6−3k2 −2k +1

,k2 −6k −7

−3k2 −2k +1)

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 2B: k =−1 { −x −3y = 7+x +3y =−7

⇒∞ solutions: (x ,y)= (−7−3t , t)

ETAPPE 2C: k = 13 {

x −y = 2x −y =−17

3

⇒Ø solution

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Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 2B: k =−1 { −x −3y = 7+x +3y =−7

⇒∞ solutions: (x ,y)= (−7−3t , t)

ETAPPE 2C: k = 13 {

x −y = 2x −y =−17

3

⇒Ø solution

Page 57: Math: matrices (French)

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Terminologie

Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

LA MÉTHODE DE CRAMER: EXEMPLE

ON DONNE: (k 2k −11 −3k

).

(xy

)=

(7

k −6

)

ETAPPE 2B: k =−1 { −x −3y = 7+x +3y =−7

⇒∞ solutions: (x ,y)= (−7−3t , t)

ETAPPE 2C: k = 13 {

x −y = 2x −y =−17

3

⇒Ø solution

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DéfinitionsDéfinitions

Terminologie

Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

RÉSOLUTION D’UN SYSTÈME

CFR CH1. (SYSTÈME ÉQUATIONS LINÉAIRES):

1 par substitution2 avec la méthode de Gauss3 avec la méthode de Gauss-Jordan

CFR CH2. (MATRICES):

1 par A−1

2 avec la méthode de Cramer

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Terminologie

Opérationssomme

multiplication

Inverse

SystèmelinéaireRésoudre

Contrôle

Déterminantset systèmeslinéairesDéterminant

Inverse

Cramer

Synthèse

RÉSOLUTION D’UN SYSTÈME

CFR CH1. (SYSTÈME ÉQUATIONS LINÉAIRES):

1 par substitution2 avec la méthode de Gauss3 avec la méthode de Gauss-Jordan

CFR CH2. (MATRICES):

1 par A−1

2 avec la méthode de Cramer