matrice maths expert dm


  • je ne sait plus

    Exercice 17 :
    Soit M ∈ Mn (R) telle que M2 = M4
    Montrer que si In + M est inversible, alors M2 = M3.

    je n'arrive pas a développer


  • mtschoon

    @je-ne-sait-plus , bonjor,

    Tu ne dis pas de quel développement tu parles....

    Je te suggère de développer (In+M)(M2−M3)(I_n+M)(M^2-M^3)(In​+M)(M2−M3)

    Calcul :

    (In+M)(M2−M3)=InM2−InM3+M3−M4(I_n+M)(M^2-M^3)=I_nM^2-I_nM^3+M^3-M^4(In​+M)(M2−M3)=In​M2−In​M3+M3−M4

    (In+M)(M2−M3)=M2−M3+M3−M4(I_n+M)(M^2-M^3)=M^2-M^3+M^3-M^4(In​+M)(M2−M3)=M2−M3+M3−M4

    (In+M)(M2−M3)=M2−M4(I_n+M)(M^2-M^3)=M^2-M^4(In​+M)(M2−M3)=M2−M4

    M2=M4M^2=M^4M2=M4 donc : (In+M)(M2−M3)=0(I_n+M)(M^2-M^3)=0(In​+M)(M2−M3)=0

    Lorsque (In+M)(I_n+M)(In​+M) est inversible, elle a une matrice inverse (In+M)−1(I_n+M)^{-1}(In​+M)−1

    (In+M)−1(In+M)(M2−M3)=(In+M)−1×0(I_n+M)^{-1}(I_n+M)(M^2-M^3)=(I_n+M)^{-1}\times 0(In​+M)−1(In​+M)(M2−M3)=(In​+M)−1×0

    (In+M)−1(In+M)(M2−M3)=0(I_n+M)^{-1}(I_n+M)(M^2-M^3)=0(In​+M)−1(In​+M)(M2−M3)=0

    En utilisant l'associativité de la multiplication matricielle :
    ((In+M)−1(In+M))(M2−M3)=0\biggr((I_n+M)^{-1}(I_n+M)\biggr)(M^2-M^3)=0((In​+M)−1(In​+M))(M2−M3)=0

    (In)(M2−M3)=0(I_n)(M^2-M^3)=0(In​)(M2−M3)=0 , c'est à dire M2−M3=0M^2-M^3=0M2−M3=0,

    c'est à dire M2=M3M^2=M^3M2=M3

    CQFD
    Revois tout cela de près.


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