Opérations élémentaires sur les matrices : somme, produit, transposée - Exercice 2
15 min
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Soient A∈M2(R) ; B∈M2,3(R) et C∈M2,3(R) définies par : A=(0−121) ; B=(−1100−2−2) et C=(0−3−2114) Si elles ont un sens, calculer les matrices.
Question 1
AB
Correction
Le produit matriciel A×B n'est possible que si le nombre de colonnes de A est égale au nombre de lignes de B.
A est une matrice à 2 lignes et 2 colonnes. On dit que A est une matrice carrée d'ordre 2. B est une matrice à 2 lignes et 3 colonnes. Le nombre de colonnes de A est égale au nombre de lignes de B. On peut donc calculer A×B.
Chaque coefficient de la matrice est alors la somme des produits des coefficients de la ligne par ceux de la colonne correspondante.
Soient A=(0−121) et B=(−1100−2−2) Il vient alors que : A×B=(0−121)(0×(−1)+2×1(−1)×(−1)+1×10×0+2×0(−1)×0+1×00×(−2)+2×(−2)(−1)×(−2)+1×(−2))(−1100−2−2) A×B=(0−121)(2200−40)(−1100−2−2) Finalement :
A×B=(2200−40)
Question 2
BA
Correction
Le produit matriciel A×B n'est possible que si le nombre de colonnes de A est égale au nombre de lignes de B.
B est une matrice à 2 lignes et 3 colonnes. A est une matrice à 2 lignes et 2 colonnes. Le nombre de colonnes de Bn’est pas eˊgale au nombre de lignes de C. On ne peut donc pas calculer B×A.
Question 3
A+B
Correction
L'addition de deux matrices n'est possible que si les matrices A et B ont le meˆme format . Autrement dit, si les matrices A et B ont le même nombre de lignes et de colonnes .
A est une matrice à 2 lignes et 2 colonnes. On dit que A est une matrice carrée d'ordre 2 . B est une matrice à 2 lignes et 3 colonnes. Les matrices A et B ne sont pas du meˆme format . On ne peut donc pas calculer A+B .
Question 4
B+C
Correction
B+C=(−1100−2−2)+(0−3−2114) B+C=(−1+01+(−3)0+(−2)0+1−2+1−2+4) Ainsi :
B+C=(−1−2−21−12)
Question 5
tA+tB
Correction
Nous savons que : A=(0−121) et B=(−1100−2−2) .
Définition de la transposée
La transposée d’une matrice A de Mn,p(K) est la matrice notée tA de Mp,n(K) telle que la ième colonne de tA correspond à la ième ligne de A .
Il vient alors que tA=(02−11) et tB=⎝⎛−10−210−2⎠⎞ .
L'addition de deux matrices n'est possible que si les matrices A et B ont le meˆme format . Autrement dit, si les matrices A et B ont le même nombre de lignes et de colonnes .
tA est une matrice à 2 lignes et 2 colonnes. tB est une matrice à 3 lignes et 2 colonnes. Les matrices A et B ne sont pas du meˆme format . On ne peut donc pas calculer A+B .
Question 6
BC
Correction
Le produit matriciel A×B n'est possible que si le nombre de colonnes de A est égale au nombre de lignes de B.
B est une matrice à 2 lignes et 3 colonnes. C est une matrice à 2 lignes et 3 colonnes. Le nombre de colonnes de Bn’est pas eˊgale au nombre de lignes de C. On ne peut donc pas calculer B×C.
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