Introduction aux Matrices et leurs Propriétés

Sep 15, 2024

Chapitre 2 : Introduction aux Matrices

Définition et Notation

  • Matrice : Tableau rectangulaire avec des nombres.
  • Entrées : Nombres dans la matrice, parfois appelées composantes (terme réservé généralement aux vecteurs).
  • Dimensions de la matrice :
    • Déterminées par le nombre de lignes (horizontal) et de colonnes (vertical).
    • Matrice ligne : Une seule ligne.
    • Matrice colonne : Une seule colonne, utilisée pour représenter des vecteurs.
    • Matrice carrée : Même nombre de lignes et de colonnes.

Exemples

  • Matrice A :
    • Entrées : 1, 2, 3, 0, -1, 4.
    • Dimensions : 3 lignes x 2 colonnes (3x2).
  • Matrice B :
    • Dimensions : 1 ligne x 4 colonnes (1x4)
    • Exemple de matrice ligne.
  • Matrice C :
    • Entrées : E, -√2; 0, ½, 1; 0, 0, 0.
    • Dimensions : 3x3
    • Exemple de matrice carrée.
  • Matrice D :
    • Dimensions : 2 lignes x 1 colonne (2x1)
    • Exemple de matrice colonne.

Terminologie

  • Scalaires : Nombres réels utilisés dans les matrices.
  • Indexation :
    • Entrée Aij : ième ligne, jième colonne.
    • Exemple général : Matrice M par N avec entrée A11, A12... AMN.

Notion d'Égalité

  • Deux matrices A et B sont égales si :
    • Mêmes dimensions.
    • Entrées identiques dans leurs positions respectives.
  • Exemple :
    • Pour A (2x2) et B (2x2) : A est égale à B si toutes les entrées respectivement sont égales.
    • Pour A (2x2) et C (2x3) : Impossible d'être égales, dimensions différentes.

Matrices Spéciales

  • Matrice carrée d'ordre N : N lignes et N colonnes.
  • Composantes de la diagonale : Entrées Aii (i=1 à N).
  • Matrice identité : Également une matrice carrée, avec 0 partout sauf sur la diagonale où c'est 1.
    • Exemple : Matrice 4x4 avec diagonale A11, A22, A33, A44.

Conclusion

  • Comprendre les matrices implique de savoir les décrire (dimensions, entrées, etc.) et de déterminer leur égalité.
  • Utilisation de lettres majuscules pour représenter les matrices (ex. A, B, C).
  • Notation pour l'ensemble des matrices M par N avec des entrées réelles : M(MxN, R).

Ces notions de base sur les matrices sont essentielles pour progresser dans l'étude approfondie des matrices et leurs applications.