Matrices et opérations

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Terminale, mathématiques expertes › Graphes et matrices

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Matrices et opérations

Graphes et matrices. graphe, matrice, matrice d'adjacence, inverse, système linéaire

Découvrir

Que vaut le coefficient en haut à gauche de (1234)(5678)\begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 5 & 6 \\ 7 & 8 \end{pmatrix} ?

  1. 1919
  2. 55

L'idée clé

Une matrice est un tableau de nombres. On multiplie ligne par colonne.

(AB)ij(AB)_{ij} est le produit de la ligne ii de AA par la colonne jj de BB. Il faut que AA ait autant de colonnes que BB a de lignes.

En général, AB≠BAAB \neq BA.

Exemple corrigé

Calcule (2013)(12)\begin{pmatrix} 2 & 0 \\ 1 & 3 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} 1 \\ 2 \end{pmatrix}.

2×1+0×2=22 \times 1 + 0 \times 2 = 2
Première ligne.
1×1+3×2=71 \times 1 + 3 \times 2 = 7
Seconde ligne.
(27)\begin{pmatrix} 2 \\ 7 \end{pmatrix}
On écrit la colonne.

À toi, guidé

À toi : avec A=(12)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \end{pmatrix} et B=(34)B = \begin{pmatrix} 3 \\ 4 \end{pmatrix}, calcule ABAB.

1111
3 + 8.

Entraînement ★

  1. Avec A=(5410)A = \begin{pmatrix} 5 & 4 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(2140)B = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.
  2. Avec A=(2610)A = \begin{pmatrix} 2 & 6 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(2140)B = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.
  3. Avec A=(1610)A = \begin{pmatrix} 1 & 6 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(5140)B = \begin{pmatrix} 5 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.

Attention !

Entraînement ★★

  1. AA a 5 lignes et 4 colonnes ; BB a 4 lignes et 2 colonnes. Quelle est la taille de ABAB ?
    1. 5 lignes et 2 colonnes
    2. 4 lignes et 4 colonnes
    3. Le produit n'existe pas
  2. AA a 5 lignes et 3 colonnes ; BB a 3 lignes et 2 colonnes. Quelle est la taille de ABAB ?
    1. 5 lignes et 2 colonnes
    2. 3 lignes et 3 colonnes
    3. Le produit n'existe pas
  1. Avec A=(4102)A = \begin{pmatrix} 4 & 1 \\ 0 & 2 \end{pmatrix} et B=(5013)B = \begin{pmatrix} 5 & 0 \\ 1 & 3 \end{pmatrix}, quel est le coefficient en haut à gauche de A+BA + B ?
  1. Avec A=(9102)A = \begin{pmatrix} 9 & 1 \\ 0 & 2 \end{pmatrix}, quel est le coefficient en haut à gauche de 2A2A ?

Bilan

Trois questions pour vérifier que c'est acquis.

  1. Avec A=(5410)A = \begin{pmatrix} 5 & 4 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(2140)B = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.
  2. Avec A=(2610)A = \begin{pmatrix} 2 & 6 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(2140)B = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.
  3. Avec A=(1610)A = \begin{pmatrix} 1 & 6 \\ 1 & 0 \end{pmatrix} et B=(5140)B = \begin{pmatrix} 5 & 1 \\ 4 & 0 \end{pmatrix}, calcule le coefficient en haut à gauche de ABAB.

Fiche résumé

Produit de matrices

  • Ligne par colonne.
  • AB≠BAAB \neq BA en général.

Attention : les colonnes de AA doivent correspondre aux lignes de BB.

CC BY-SA 4.0