matrix + mod
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								src/math/all/matrix.md
									
									
									
									
									
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							| @ -0,0 +1,124 @@ | |||||||
|  | # Les Matrices | ||||||
|  |  | ||||||
|  | On considére un system: | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     \begin{cases} | ||||||
|  |         x - 2y + 3z = 4 \\\\ | ||||||
|  |         2x + y - 4z = 3 \\\\ | ||||||
|  |         -3x + 5y -z = 0  | ||||||
|  |     \end{cases} | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | Un système est caractérisé par ses cohéfficients et par les thermes indépendants. | ||||||
|  | Les nombres sont placés à des positions bien précises. | ||||||
|  | On peut représenter ces nombres dans un tableau | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         1   &-2 &3  &4 \\\\ | ||||||
|  |         2   &1  &-4 &3 \\\\ | ||||||
|  |         -3  &5  &-1  &0 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  |     \text{ On dit que M est une matrice de taille } 3 * 4 | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | Une matrice de taille \\( m * n \quad  (m,n \in \mathbb{N}_ 0 ) \\) est un tableau | ||||||
|  | dont les éléments sont rangés selon m lignes et n colonnes | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     A = \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         a_{11} &a_{12} &\cdots &a_{1n} \\\\ | ||||||
|  |         a_{21} &a_{22} &\cdots &\vdots \\\\ | ||||||
|  |         \vdots &\vdots &\ddots &\vdots \\\\ | ||||||
|  |         a_{m1} &\cdots &\cdots &a_{mn} | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  |     a_{23} \text{ est situé 2e ligne, 3e colonne } \\\\ | ||||||
|  |     A = (a_{ij} a_{ij} \text{ est un terme de } A) | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ## Operations sur les matrices | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ### Egalitée | ||||||
|  |  | ||||||
|  |  \\( A = B \iff A \text{ et } B \\) ont la même taille et \\( a_{ij} = b_{ij} \quad \forall i,j \\)  | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ### Transposition | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\( A^t \\)  est la matrice dont les lignes et les colonnes de \\( A \\)  sont inversée | ||||||
|  |  | ||||||
|  | #### Exemple | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     A = \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         1 &2 \\\\ | ||||||
|  |         3 &4 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  |     A^t = \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         1 &3 \\\\ | ||||||
|  |         2 &4 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ### Produit par un scalaire | ||||||
|  |  | ||||||
|  | - Soit \\( A \in \mathbb{R}^{m * n} \quad k \in \mathbb{R}   \\)  | ||||||
|  |     - La matrice \\( k * a \\) est une matrice \\( B \\) de taille \\( m * n \\) tel que | ||||||
|  |         - \\( b_{ij} ka_{ij} \quad \forall i,j \\)  | ||||||
|  |  | ||||||
|  | #### Exemple | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     2\begin{pmatrix} | ||||||
|  |         1 &2 &3\\\\ | ||||||
|  |         4 &5 &6 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  |     = \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         2 &4 &6\\\\ | ||||||
|  |         8 &10 &12 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ### Produit de 2 matrices | ||||||
|  |  | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     A * B = C \quad  | ||||||
|  |     \begin{align} | ||||||
|  |         c_{ij} &= a_{ij} * b_{ij} + ... a_{in} * b_{nj} \\\\ | ||||||
|  |         &= \displaystyle\sum_{k=1}^{n} a_{ik} * b_{kj} | ||||||
|  |     \end{align} | ||||||
|  | \\]  | ||||||
|  |  | ||||||
|  | #### Exemple | ||||||
|  |  | ||||||
|  | \\[ | ||||||
|  |     \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         2 &1 &-1 \\\\ | ||||||
|  |         3 &0 &2 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} *  | ||||||
|  |     \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         1 \\\\ | ||||||
|  |         -2 \\\\ | ||||||
|  |         2  | ||||||
|  |     \end{pmatrix} = | ||||||
|  |     \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         2 - 2 - 2 \\\\ | ||||||
|  |         3 + 0 + 4 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} = | ||||||
|  |     \begin{pmatrix} | ||||||
|  |         -2 \\\\ | ||||||
|  |         7 | ||||||
|  |     \end{pmatrix} | ||||||
|  | \\] | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ## Résoudre des système d'équation | ||||||
|  |  | ||||||
|  | ### Via l'échelonnement des matrices | ||||||
|  |  | ||||||
|  | 1) \\( [A | B] \\)  (A augmenté de B) | ||||||
|  | 2) Echeloner notre matrice ( Grace aux transformations elementaires ci-dessous ) | ||||||
|  |     - \\( L_i \leftrightarrow  L_j\\) (Echange de lignes) | ||||||
|  |     - \\( L_i \gets \alpha L_i \quad \alpha \in \mathbb{R} \\)  | ||||||
|  |     - \\( L_i \gets L_i + L_j \\ | ||||||
|  | 3) Revenir au système et trouver S | ||||||
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