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2ème méthode Il s'agit de mettre en action les idées du calcul du déterminant de Vandermonde Tout d'abord le déterminant est nul dès que deux ?i sont
Chapitre3
K R CE K n>1 ȱ B=
(e1,...,en) f:En-→K f n fn xi f(x1,...,xn) = 0ȱ f(e1,...,en) = 1 detB ȱ ȱ BȱdetB (y1,...,yn)
xi detB(y1,...,yn) =-detB(x1,...,xn). detB(x1,...,xi-1,xi+xj,xi+1...,xj-1,xj+xi,xj+1,...,xn) = 0 ij λ detB(x1,...,xi,...,xj,...,xn) = detB(x1,...,xi+λxj,...,xj,...,xn).ȱ j
f:En-→K nλ f=λdetB λ=f(e1,...,en) ȱ1
λf detB f ȱB?= (e?1,...,e?n) E
detB?= detB?(e1,...,en)detB.λdetB?=λdetB (e1,...,en)
(x1,...,xn) n detB(x1,...,xn)?= 0 B? ȭ ȱ detB= detB(x1,...,xn)detB? detB(x1,...,xn)?= 0ȱdetBȱ ȱ
ȭ ȱ ȱ xj xj=?
i?=jλixi xj←x?j=xj-? i?=jλixi ȱ x?jȱBE ȱ
ȱ (x1,...,xn) ȱ
EB= (e1,...,en)B?= (e?1,...,e?n) E f E
detB?f(e1),...,f(en)?= detB??f(e?1),...,f(e?n)?.ȱ E ȱf
det(f)λ det(λIdE) =λn B= (e1,...,en) E
det(λIdE) = detB(λe1,...,λen) =λndetB(e1,...,en) det(IdE) = 1ȱ det(λIdE) =λdet(IdE) =λ ȱ
det(f+g)B= (e1,...,en) E ?f(e1),...,f(en)? E
f fE det(f)?= 0 f,g E det(g◦f) = det(g)det(f). f E det(f-1) =1 det(f). det(f)det(f-1) = det(f◦f-1) = det(IdE) = 1λ fE
det(λf) =λndet(f).λf= (λIdE)◦f
M?Mn(K) M
ȱf?(Kn)
B= (e1,...,en) KnM1,...,Mn M
m1,...,mn Kn matB(mk) =Mk det(M) = detB(m1,...,mn). f ȱ E BE det(f) = det?matB(f)?.B= (e1,...,en) E
det(f) = detB?f(e1),...,f(en)?= det matB?f(e1),...,f(en)?? = det?matB(f)?.ȭ M det(M) = 0
ȭ M? M det(M?) =-det(M)
ȭ M? M det(M?) = det(M)
ȭ det(n) = 1
M= [mi,j]i,j?[[1,n]]
det(M) = n? k=1 mk,k. det(M) = 0ȭ λ M?Mn(K) det(λM) =λndet(M)
ȭ M det(M)?= 0 ȱ
det(M-1) =1 det(M);ȭ M,N?Mn(K) det(MN) = det(M)det(N)
MN det(M) = det(N)
P?n(K)N=P-1MP
det(N) = det(P-1MP) = det(P-1)det(M)det(P) =1 det(P)det(M)det(P) = det(M).M= [1 00 1]N= [1 10 1]
P?2(K)
P-1MP=P-12P=2?=N
Mȱ ȱ
????a b c d ????=ad-bc a1,1a1,2a1,3 a2,1a2,2a2,3 a3,1a3,2a3,3ȱ Mn(K)n>4
a11a12a13 a21a22a23 a31a32a33 a11a12a13 a21a22a23M?Mn(K) det(M?) = det(M)
A?Mn(K)n>2
ȭj?[[1,n]]
det(A) = n? i=1 (-1)i+jai,jDi,j(A) jȭi?[[1,n]]
det(A) = n? j=1 (-1)i+jai,jDi,j(A) i 2 8 1 6 3 5 7 4 9 2 8 1 6 3 5 7 4 9 2 ??????+ 5 8 1 6 3 5 7 4 9 2 ??????-9 8 1 6 3 5 7 4 9 2 ????3 7 4 2 ????+ 5 ????8 6 4 2 ????-9 ????8 6 3 7A?Mn(K)B?Mn,p(K)C?Mp(K)
det ?A B 0C = det(A)det(C). ?nB 0C ??A0 0p ?A B 0C n det ?nB 0C = det(C), det ?A0 0p = det(A) p ȱ a1,...,an K1ana2n···an-1n
16i (aj-ai). Vn(a1,...,an) Cn←Cn-a1Cn-1
Cn-1←Cn-1-a1Cn-2 C2←C2-a1C1
Vn(a1,...,an) =
1 0 0···0
1a2-a1a2(a2-a1)···an-22(a2-a1)
1an-a1an(an-a1)···an-2n(an-a1)
a2-a1 a3-a1 Vn(a1,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)Vn-1(a2,...,an). ȭ n= 2 ??1a11a2
??=a2-a1 ȭ n-1 ȱ ȱ
n Vn(a1,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)Vn-1(a2,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)? 26i (aj-ai) =? 16i (aj-ai). ai fȱ f:Kn-1[X]-→Kn P?-→?P(a1),...,P(an)?,
f ȱ ȱKn-1[X] ȱKn
ȭ ai an=an-1 ȱ ȱ
P= (X-a1)···(X-an-1) ȱ
ȭ ai ȱ
n-1 n ER n>1E ȱ
E B1,B2 EPB1,B2 B1 B2
B2 ȭ B1 det(PB1,B2)>0
ȭȱ B1 det(PB1,B2)<0
B2 B1 B1
B2 PB1,B2PB2,B1 ȱ ȱ
ȱ E
BE CE
B BCdiag(-1,1,...,1)
-1 ȱ DE B C ȱ
PB,D=PB,CPC,D,
det(PB,D) = det(PB,C)det(PC,D). ȭD B det(PB,D)>0 det(PC,D) =-det(pB,D)<0D
ȱ C
ȭD ȱ D det(PB,D)<0 det(PC,D) =-det(pB,D)>0D C ȱE ȱ
E ȱ
B= (e1,...,en) EB?= (e2,...,en,e1) ȱ
B B B?
P= 0 0···0 1
1 0···0 0
0 1 0 0
0···0 1 0
n-1C1↔C2 C2↔C3 ȹCn-1↔Cn n det(P) = (-1)n-1 ȭn n= 2 BB? ȱ
ȭn n= 3 BB?
B1B2 ȱ B2B3
B1B3 det(PB1,B3) = det(PB1,B2)det(PB2,B3)>0. Cquotesdbs_dbs50.pdfusesText_50
Vn(a1,...,an) Cn←Cn-a1Cn-1
Cn-1←Cn-1-a1Cn-2 C2←C2-a1C1
Vn(a1,...,an) =
1 0 0···0
1a2-a1a2(a2-a1)···an-22(a2-a1)
1an-a1an(an-a1)···an-2n(an-a1)
a2-a1 a3-a1 Vn(a1,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)Vn-1(a2,...,an).ȭ n= 2 ??1a11a2
??=a2-a1ȭ n-1 ȱ ȱ
n Vn(a1,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)Vn-1(a2,...,an) = (an-a1)···(a2-a1)?26i (aj-ai) =? 16i (aj-ai). ai fȱ f:Kn-1[X]-→Kn P?-→?P(a1),...,P(an)?,
f ȱ ȱKn-1[X] ȱKn
ȭ ai an=an-1 ȱ ȱ
P= (X-a1)···(X-an-1) ȱ
ȭ ai ȱ
n-1 n ER n>1E ȱ
E B1,B2 EPB1,B2 B1 B2
B2 ȭ B1 det(PB1,B2)>0
ȭȱ B1 det(PB1,B2)<0
B2 B1 B1
B2 PB1,B2PB2,B1 ȱ ȱ
ȱ E
BE CE
B BCdiag(-1,1,...,1)
-1 ȱ DE B C ȱ
PB,D=PB,CPC,D,
det(PB,D) = det(PB,C)det(PC,D). ȭD B det(PB,D)>0 det(PC,D) =-det(pB,D)<0D
ȱ C
ȭD ȱ D det(PB,D)<0 det(PC,D) =-det(pB,D)>0D C ȱE ȱ
E ȱ
B= (e1,...,en) EB?= (e2,...,en,e1) ȱ
B B B?
P= 0 0···0 1
1 0···0 0
0 1 0 0
0···0 1 0
n-1C1↔C2 C2↔C3 ȹCn-1↔Cn n det(P) = (-1)n-1 ȭn n= 2 BB? ȱ
ȭn n= 3 BB?
B1B2 ȱ B2B3
B1B3 det(PB1,B3) = det(PB1,B2)det(PB2,B3)>0. Cquotesdbs_dbs50.pdfusesText_50
16i (aj-ai). ai fȱ f:Kn-1[X]-→Kn P?-→?P(a1),...,P(an)?,
f ȱ ȱKn-1[X] ȱKn
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P= (X-a1)···(X-an-1) ȱ
ȭ ai ȱ
n-1 n ER n>1E ȱ
E B1,B2 EPB1,B2 B1 B2
B2 ȭ B1 det(PB1,B2)>0
ȭȱ B1 det(PB1,B2)<0
B2 B1 B1
B2 PB1,B2PB2,B1 ȱ ȱ
ȱ E
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B BCdiag(-1,1,...,1)
-1 ȱ DE B C ȱ
PB,D=PB,CPC,D,
det(PB,D) = det(PB,C)det(PC,D). ȭD B det(PB,D)>0 det(PC,D) =-det(pB,D)<0D
ȱ C
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E ȱ
B= (e1,...,en) EB?= (e2,...,en,e1) ȱ
B B B?
P= 0 0···0 1
1 0···0 0
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n-1C1↔C2 C2↔C3 ȹCn-1↔Cn n det(P) = (-1)n-1 ȭn n= 2 BB? ȱ
ȭn n= 3 BB?
B1B2 ȱ B2B3
B1B3 det(PB1,B3) = det(PB1,B2)det(PB2,B3)>0. Cquotesdbs_dbs50.pdfusesText_50
P?-→?P(a1),...,P(an)?,
f ȱ ȱKn-1[X]ȱKn
ȭ ai an=an-1 ȱ ȱ
P= (X-a1)···(X-an-1) ȱ
ȭ ai ȱ
n-1 nER n>1E ȱ
EB1,B2 EPB1,B2 B1 B2
B2ȭ B1 det(PB1,B2)>0
ȭȱ B1 det(PB1,B2)<0
B2B1 B1
B2 PB1,B2PB2,B1 ȱ ȱ
ȱ E
BE CE
B BCdiag(-1,1,...,1)
-1 ȱ DEB C ȱ
PB,D=PB,CPC,D,
det(PB,D) = det(PB,C)det(PC,D).ȭD B det(PB,D)>0 det(PC,D) =-det(pB,D)<0D
ȱ C
ȭD ȱ D det(PB,D)<0 det(PC,D) =-det(pB,D)>0D CȱE ȱ
E ȱ
B= (e1,...,en) EB?= (e2,...,en,e1) ȱ
B B B?
P=0 0···0 1
1 0···0 0
0 1 0 0
0···0 1 0
n-1C1↔C2 C2↔C3 ȹCn-1↔Cn n det(P) = (-1)n-1ȭn n= 2 BB? ȱ
ȭn n= 3 BB?
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