From 52e62f3557ddb7d531c2b8ce82facf635a633753 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Anthony Debucquoy Date: Tue, 21 Feb 2023 22:50:56 +0100 Subject: [PATCH] matrix + mod --- src/math/all/matrix.md | 124 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 124 insertions(+) create mode 100644 src/math/all/matrix.md diff --git a/src/math/all/matrix.md b/src/math/all/matrix.md new file mode 100644 index 0000000..3376d16 --- /dev/null +++ b/src/math/all/matrix.md @@ -0,0 +1,124 @@ +# 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