StudySmarter: Flashcards, Note
4.5 • +22k évaluations
Plus de 22 millions de téléchargements
Gratuit
|
|
Matrices

Une matrice est un tableau rectangulaire de nombres, de symboles ou d'expressions disposés en lignes et en colonnes. Le nombre de lignes et de colonnes d'une matrice est appelé sa dimension ou son ordre. Par exemple, une matrice comportant deux rangées et trois colonnes est appelée matrice 2 x 3. Les matrices sont couramment utilisées dans les calculs mathématiques et scientifiques.

Mockup Schule Mockup Schule

Explore notre appli et découvre plus de 50 millions de contenus d'apprentissage gratuitement.

Matrices

Want to get better grades?

Nope, I’m not ready yet

Get free, full access to:

  • Flashcards
  • Notes
  • Explanations
  • Study Planner
  • Textbook solutions
Illustration

Lerne mit deinen Freunden und bleibe auf dem richtigen Kurs mit deinen persönlichen Lernstatistiken

Jetzt kostenlos anmelden

Nie wieder prokastinieren mit unseren Lernerinnerungen.

Jetzt kostenlos anmelden
Illustration

Une matrice est un tableau rectangulaire de nombres, de symboles ou d'expressions disposés en lignes et en colonnes. Le nombre de lignes et de colonnes d'une matrice est appelé sa dimension ou son ordre. Par exemple, une matrice comportant deux rangées et trois colonnes est appelée matrice 2 x 3. Les matrices sont couramment utilisées dans les calculs mathématiques et scientifiques.

Les matrices sont souvent écrites entre parenthèses, avec les nombres disposés en lignes et en colonnes. Par exemple, la matrice ci-dessous représente une liste de chiffres :

123456789

Les matrices peuvent être utilisées pour représenter des données de nombreuses façons différentes. Par exemple, elles peuvent être utilisées pour représenter la position de particules dans un espace tridimensionnel. Dans ce cas, chaque ligne de la matrice représente la coordonnée x, la coordonnée y, et la coordonnée z d'une particule.

Il existe de nombreux types de matrices, notamment les matrices carrées, les matrices non carrées, les matrices lignes, les matrices colonnes, etc. Chaque type de matrice possède des propriétés et des applications qui lui sont propres.

Comment lire une matrice ?

La matrice ci-dessous est une matrice 3 x 3.

123456789

On dira que dans cette matrice, il y a trois lignes et trois colonnes. La première ligne contient les éléments 1, 2et 3. La deuxième ligne contient les éléments 4, 5 et 6. La troisième ligne contient les éléments 7, 8 et 9.

Pour lire une matrice, nous devons d'abord identifier la ligne qui nous intéresse. Par exemple, si nous voulons trouver l'élément dans la première ligne et la première colonne, nous dirons que l'élément est 1. Si nous voulons trouver l'élément dans la deuxième ligne et la troisième colonne nous dirons que l'élément est 6.

Matrices Description d'une matrice StudySmarterFig. 1 - Description d'une matrice de taille m x n

On parle d'une matrice de taille m x n pour désigner les lignes et les colonnes.

Notation matricielle

La notation matricielle est un moyen pratique de représenter et de travailler avec des matrices. En notation matricielle, une matrice s'écrit avec une majuscule, comme A, B ou C. Les dimensions de la matrice s'écrivent en indice, comme Ai,j où i représente la ligne et j la colonne.

Dans la notation matricielle, les opérations matricielles sont écrites en utilisant la notation matricielle. Par exemple, l'addition matricielle s'écrit A + B, la multiplication s'écrit AB, la division s'écrit A / B (= A x B-1) et la soustraction s'écrit A - B.

Il est important de noter que nous pouvons utiliser des parenthèses ou des crochets pour entourer une matrice. Les deux notations sont correctes.

Matrices définitions

Matrice en ligne

Une matrice en ligne est une matrice dans laquelle les éléments sont disposés sur une seule ligne. Par exemple, la matrice

2459705

est une matrice en ligne.

Matrice en colonnes

Une matrice en colonnes est une matrice qui ne comporte qu'une seule colonne. Par exemple, la matrice

3510

est une matrice en colonnes.

Matrice carrée d'ordre n

Une matrice carrée d'ordre n est une matrice à n lignes et n colonnes. Par exemple, la matrice

-1182-90-118

est une matrice carrée d'ordre 3.

Matrice diagonale

Une matrice diagonale est une matrice carrée dont tous les éléments extérieurs à la diagonale principale sont nuls. Par exemple, la matrice

1000020000300004

est une matrice diagonale.

Matrice nulle d'ordre n

Une matrice nulle d'ordre n est une matrice carrée dont tous les éléments sont nuls. Par exemple la matrice

000000000

est une matrice nulle d'ordre 3.

Une matrice nulle est une matrice dont tous les éléments sont égaux à 0. Elle possède plusieurs propriétés :

  • La transposée d'une matrice nulle est aussi une matrice nulle.
  • Le produit d'une matrice nulle et de toute autre matrice est une matrice nulle.
  • Une matrice nulle est son propre inverse.
  • Le déterminant d'une matrice nulle est égal à 0.

Matrice symétrique

Une matrice symétrique est une matrice carrée dans laquelle l'élément de la i-ème ligne et de la j-ème colonne est égal à l'élément de la j-ème ligne et de la i-ème colonne, pour tous les i et j. Par exemple, la matrice

156529693

est une matrice symétrique.

Il faut voir la diagonale comme l'axe de symétrie.

Transposée d'une matrice

La transposée d'une matrice est la matrice obtenue en échangeant les lignes et les colonnes de la matrice d'origine. Par exemple, la transposée de la matrice

123456

est la matrice

123456

La transposée de la matrice A est notée tA

Opérations matricielles

Les opérations matricielles comprennent l'addition, la soustraction, la multiplication et la division. L'addition matricielle consiste à additionner deux matrices. La soustraction matricielle consiste à soustraire une matrice d'une autre. La multiplication matricielle consiste à multiplier deux matrices. La division matricielle consiste à multiplier une matrice par l'inverse d'une autre.

A = 1527

B = 2093

A + B = 1+25+02+97+3=351110

C = 8312

D = 7674

C - D = 8-73-61-72-4=1-3-6-2

Les matrices peuvent être utilisées pour représenter et résoudre des systèmes d'équations linéaires. Dans cette application, les opérations matricielles sont utilisées pour trouver la solution d'un système d'équations. L'équation matricielle est écrite sous forme de matrice, ce qui est une façon particulière d'écrire l'équation en utilisant des matrices.

Déterminant et inverse

Il existe également les opérations matricielles spéciales, telles que le déterminant et l'inverse. Le déterminant est une valeur qui peut être calculée pour toute matrice carrée. L'inverse d'une matrice est une matrice qui, lorsqu'elle est multipliée par la matrice d'origine, donne la matrice identité. La matrice identité est une matrice spéciale avec des 1 sur la diagonale principale et des 0 partout ailleurs.

Le déterminant d'une matrice est un nombre qui est associé à chaque matrice carrée. Le déterminant d'une matrice A est désigné par det(A), ou |A|. Le déterminant d'une matrice 2x2 est donné par :

det(A) = a1,1 x a2,2 - a1,2 x a2,1

a1,2 représente la valeur de la matrice dans la ligne 1 et la colonne 2.

L'inverse d'une matrice est une matrice qui, lorsqu'elle est multipliée par la matrice originale, donne la matrice identité. L'inverse d'une matrice A est noté A-1.

Soit A = abcd alors A-1 = 1ad-bcd-b-ca si et seulement si det(A) 0

Si le déterminant d'une matrice n'est pas égal à zéro, alors la matrice a un inverse et l'inverse est donné par : A-1 = 1det(A)ctom(A) où com(A) est la comatrice de A.

Les matrices sont un outil puissant qui peut être utilisé de diverses manières. Elles constituent un moyen pratique de représenter et de travailler avec des ensembles de données et des équations. Avec la notation matricielle, les opérations matricielles peuvent être réalisées facilement et avec précision. La matrice permet d'effectuer facilement des calculs mathématiques et scientifiques.

Matrices - Points clés

  • Une matrice est un tableau rectangulaire de nombres, de symboles ou d'expressions disposés en lignes et en colonnes.
  • On parle d'une matrice de taille m x n pour désigner le nombre de lignes et de colonnes, respectivement.
  • Nous pouvons utiliser des parenthèses ou des crochets pour entourer une matrice.
  • Une matrice symétrique est une matrice carrée dans laquelle l'élément de la i-ème ligne et de la j-ème colonne est égal à l'élément de la j-ème ligne et de la i-ème colonne, pour tous les i et j.
  • La transposée d'une matrice est la matrice obtenue en échangeant les lignes et les colonnes de la matrice d'origine.
  • Le déterminant d'une matrice est un nombre qui est associé à chaque matrice carrée. Le déterminant d'une matrice A est désigné par det(A), ou |A|.
  • L'inverse d'une matrice A est noté A-1.

Références

  1. Fig. 1 : Description d'une matrice de taille m x n de Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Matrice.svg) par HB (https://commons.wikimedia.org/wiki/User:HB) sous license Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported, 2.5 Generic, 2.0 Generic and 1.0 Generic

Questions fréquemment posées en Matrices

Les calculs matriciels peuvent être effectués à l'aide d'un certain nombre de méthodes, notamment la multiplication de matrices, l'addition de matrices et l'inversion de matrices.  

La dimension d'une matrice est le nombre de rangées et de colonnes de la matrice. Pour calculer la dimension d'une matrice, vous devez multiplier le nombre de lignes par le nombre de colonnes.

Une matrice peut être inversée à l'aide d'un certain nombre de méthodes, dont la multiplication matricielle et l'inversion de matrice.

Vous ne pouvez multiplier deux matrices que si le nombre de lignes de la première matrice est égal au nombre de colonnes de la seconde. Si ce n'est pas le cas, la multiplication n'est pas possible. 

Rejoins plus de 22 millions d'étudiants qui apprennent avec notre appli StudySmarter !

La première appli d'apprentissage qui a réunit vraiment tout ce dont tu as besoin pour réussir tes examens.

  • Fiches & Quiz
  • Assistant virtuel basé sur l’IA
  • Planificateur d'étude
  • Examens blancs
  • Prise de notes intelligente
Rejoins plus de 22 millions d'étudiants qui apprennent avec notre appli StudySmarter ! Rejoins plus de 22 millions d'étudiants qui apprennent avec notre appli StudySmarter !

Inscris-toi gratuitement et commence à réviser !

StudySmarter: la seule application d’apprentissage qu’il te faut pour tout savoir.

Inscris-toi ici gratuitement
Illustration

Entdecke Lernmaterial in der StudySmarter-App