Exercice sur les matrices


  • Y

    Bonjour,
    Soit la matrice A avec X1,1=5; X1,2=-4; X2.1=4; X2,2=-3.

    1. calculer A^2,A^3,A^3.
    2. conjecturer une expression pour A^n avec n un entier naturel non nul.
    3. Démontrer par récurrence l’expérience conjecturée dans la question 2.
      J’ai réussi à trouver la question 1 mais j’ai des difficultés pour la question 1.
      Est ce que vous pouvez m’aider ?
      Bien cordialement
      Yayan

  • N
    Modérateurs

    @yayandu78 Bonjour,

    Pour la question 2. compare AAA et A2A^2A2, A2A^2A2 et A3A^3A3, ....


  • mtschoon

    @yayandu78 , bonsoir,

    Piste,

    Si tu as fait la question 1), tu as dû conjecturer que , pour tout n de N∗N^*N

    An=((4n+1)  (−4n)(4n)   (−4n+1))A^n=\begin{pmatrix}(4n+1)\ \ (-4n) \cr (4n)\ \ \ (-4n+1)\end{pmatrix}An=((4n+1)  (4n)(4n)   (4n+1))

    Pour la récurrence,

    Initialisation
    Tu vérifies que la propriété est vaie pour n=1 (évident)

    Hérédité

    Tu supposes la formule vraie à l'ordre n, et tu la démontres à l'ordre (n+1) en faisant le calcul :
    An+1=A×AnA^{n+1}=A\times A^nAn+1=A×An

    (le calcul se fait très bien)


  • Y

    @mtschoon merci mais juste pour savoir. Tu fais directement le calcul A^(n+1)=A*A^n?


  • mtschoon

    @yayandu78 , bonsoir,

    Oui, tout à fait,

    An+1A^{n+1}An+1 s'obtient en multipliant la matrice A par la matrice AnA^nAn

    En urilisant pour AnA^nAn l'expression de l'hypothèse de l'hérédité de la récurrence, tu dois trouver après calcul et simplification :

    An+1=A×An=((4n+5)  (−4n−4)(4n+4)  (−4n−3))A^{n+1}=A\times A^n=\begin{pmatrix}(4n+5)\ \ (-4n-4)\cr(4n+4)\ \ (-4n-3)\end{pmatrix}An+1=A×An=((4n+5)  (4n4)(4n+4)  (4n3))

    Tu peux vérifier que cela fait bien :
    An+1=((4(n+1)+1     −4(n+1)4(n+1)     −4(n+1)+1))A_{n+1}=\begin{pmatrix}(4(n+1)+1\ \ \ \ \ -4(n+1)\cr4(n+1)\ \ \ \ \ -4(n+1)+1)\end{pmatrix}An+1=((4(n+1)+1     4(n+1)4(n+1)     4(n+1)+1)),

    donc An+1A^{n+1}An+1a bien la forme voulue pour tirer la conclusion sur l'hérédité de la récurrence .


Se connecter pour répondre