matrix + mod

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Debucquoy Anthony 2023-02-21 22:50:56 +01:00
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# Les Matrices
On considére un system:
\\[
\begin{cases}
x - 2y + 3z = 4 \\\\
2x + y - 4z = 3 \\\\
-3x + 5y -z = 0
\end{cases}
\\]
Un système est caractérisé par ses cohéfficients et par les thermes indépendants.
Les nombres sont placés à des positions bien précises.
On peut représenter ces nombres dans un tableau
\\[
\begin{pmatrix}
1 &-2 &3 &4 \\\\
2 &1 &-4 &3 \\\\
-3 &5 &-1 &0
\end{pmatrix}
\text{ On dit que M est une matrice de taille } 3 * 4
\\]
Une matrice de taille \\( m * n \quad (m,n \in \mathbb{N}_ 0 ) \\) est un tableau
dont les éléments sont rangés selon m lignes et n colonnes
\\[
A = \begin{pmatrix}
a_{11} &a_{12} &\cdots &a_{1n} \\\\
a_{21} &a_{22} &\cdots &\vdots \\\\
\vdots &\vdots &\ddots &\vdots \\\\
a_{m1} &\cdots &\cdots &a_{mn}
\end{pmatrix}
a_{23} \text{ est situé 2e ligne, 3e colonne } \\\\
A = (a_{ij} a_{ij} \text{ est un terme de } A)
\\]
## Operations sur les matrices
### Egalitée
\\( A = B \iff A \text{ et } B \\) ont la même taille et \\( a_{ij} = b_{ij} \quad \forall i,j \\)
### Transposition
\\( A^t \\) est la matrice dont les lignes et les colonnes de \\( A \\) sont inversée
#### Exemple
\\[
A = \begin{pmatrix}
1 &2 \\\\
3 &4
\end{pmatrix}
A^t = \begin{pmatrix}
1 &3 \\\\
2 &4
\end{pmatrix}
\\]
### Produit par un scalaire
- Soit \\( A \in \mathbb{R}^{m * n} \quad k \in \mathbb{R} \\)
- La matrice \\( k * a \\) est une matrice \\( B \\) de taille \\( m * n \\) tel que
- \\( b_{ij} ka_{ij} \quad \forall i,j \\)
#### Exemple
\\[
2\begin{pmatrix}
1 &2 &3\\\\
4 &5 &6
\end{pmatrix}
= \begin{pmatrix}
2 &4 &6\\\\
8 &10 &12
\end{pmatrix}
\\]
### Produit de 2 matrices
\\[
A * B = C \quad
\begin{align}
c_{ij} &= a_{ij} * b_{ij} + ... a_{in} * b_{nj} \\\\
&= \displaystyle\sum_{k=1}^{n} a_{ik} * b_{kj}
\end{align}
\\]
#### Exemple
\\[
\begin{pmatrix}
2 &1 &-1 \\\\
3 &0 &2
\end{pmatrix} *
\begin{pmatrix}
1 \\\\
-2 \\\\
2
\end{pmatrix} =
\begin{pmatrix}
2 - 2 - 2 \\\\
3 + 0 + 4
\end{pmatrix} =
\begin{pmatrix}
-2 \\\\
7
\end{pmatrix}
\\]
## Résoudre des système d'équation
### Via l'échelonnement des matrices
1) \\( [A | B] \\) (A augmenté de B)
2) Echeloner notre matrice ( Grace aux transformations elementaires ci-dessous )
- \\( L_i \leftrightarrow L_j\\) (Echange de lignes)
- \\( L_i \gets \alpha L_i \quad \alpha \in \mathbb{R} \\)
- \\( L_i \gets L_i + L_j \\
3) Revenir au système et trouver S