[PDF] Systèmes linéaires Méthode 3 – méthode





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Exercices de mathématiques - Exo7

de Gauss en inversant la matrice des coefficients



Exercices du chapitre 3 avec corrigé succinct

Solution : Dans l'exercice précédent on a vu que le déterminant de en utilisant les formules de Cramer puis la méthode de Gauss.



Systèmes linéaires

Méthode 3 – méthode de Gauss ou méthode du pivot . Méthode 4 – méthode de Cramer . ... Exercices corrigés .



Untitled

8 mars 2018 Exercice 2 – K = R. Nous consid`erons l'équation linéaire : 2x1 + x2 - x3 - 4x4 = 5. 1) Qu'est ce qu'une ...



1re et 2e années

Fiches méthode. ? Exercices d'entraînement. ? Sujets de concours. ? Tous les corrigés détaillés. ? Simulations avec Scilab.



LES DÉTERMINANTS DE MATRICES

4- Exercice . 7- Expansion par cofacteurs - méthode de calcul des déterminants . ... 9- Méthode alternative pour calculer les déterminants .



Université des Sciences et de la Technologie dOran Mohamed

Exercice 4-13. 84. 4-5 Méthode de Cramer Ce document propose un recueil d'exercices corrigés d'analyse numérique adressé aux.



Chapitre 1: Calculs matriciels

la méthode de Cramer. Exercice 1.5 : On considère les matrices suivantes : ... Exercice 1.7 : a) Calculer si possible



CTU Master Enseignement des Mathématiques Statistique

Ce polycopié contient le cours les sujets d'exercice et leurs corrigés ainsi que les La ?-méthode ou l'étude asymptotique d'un estimateur obtenu par la.



RÉSOLUTION DE SYSTÈMES À DEUX INCONNUES

Cependant la méthode de résolution elle-même n'est en aucun point modifiée. Page 11. Page 11 sur 11. Exercices. Résoudre les 



Mathématiques appliquées à l'Économie et à la Gestion

Exercice 1 1 Résoudre de quatre manières différentes le système suivant (par substitution par la méthode du pivot de Gauss en inversant la matrice des coef?cients par la formule de Cramer) : ˆ 2x + y = 1 3x + 7y = 2 2 Choisir la méthode qui vous paraît la plus rapide pour résoudre selon les valeurs de a les systèmes suivants : ˆ



FORMULES DE CRAMER - touteslesmathsfr

1) Donner la dØmonstration ØlØmentaire des formules de Cramer dans le cas d™un syst?me de trois Øquations à trois 2) Enoncer et dØmontrer les formules de Cramer dans le cas gØnØral d™un syst?me de nØquations à ninconnues à partir de la thØorie gØnØrale des dØterminants (voir le document "DØterminants" sur le site



Feuille 1 : Exercices sur les systèmes linéaires quelques

3 Sinon (m 6= 0 et m 6= 1 ) le système est de Cramer et S= n 2(m2?2m?2) m(m?1) (m+1)(m?4) m(m?1) 4m+2 m(m?1) o (point) Exercice 3 a) (S) = ax+by +z = 1 x+aby +z = b x+by +az = 1 On utilise la méthode du pivot de Gauss On commence par e?ectuer une permutation des lignes de manière à avoir un pivot égal à 1 (S) ? x

  • Méthode de Résolution d'un Système Par Les Formules de Cramer

    Contexte

  • Complément

    On peut ainsi retenir l'expression des solutions par la méthode de Cramer : (1)(1)(1) {ax+by=ca?x+b?y=c?begin{cases} ax+by=c a'x+b'y=c'end{cases}{ax+by=ca?x+b?y=c?? On forme par exemple : x=x=x=?cbc?b???aba?b??frac{begin{vmatrix} c & b c'& b'end{vmatrix}}{begin{vmatrix} a & b a' & b'end{vmatrix}}????aa??bb??????????cc??bb???????=cb??...

Comment appliquer la méthode de Cramer?

Résoudre le système suivant : On peut appliquer la méthode de Cramer du fait qu?on a 3 équations et 3 inconnues mais il faut vérifier que det A est non nul. La solution du système est donnée par (-2, 1, 2) Application : Résoudre le système suivant : Solution Résolution par la méthode du pivot de Gauss

Qui a conçu la méthode de Cramer ?

La méthode de Cramer a été conçue par Gabriel Cramer, un mathématicien genévois, en 1750, il a conçu un moyen pour résoudre un système d’équations linéaires en utilisant une équation matricielle et les déterminants des matrices qui en découlent. Nous allons maintenant étudier la méthode de Cramer et son utilisation.

Comment prévenir les crampes lors des exercices ?

Une fois cet exercice réalisé, essayez de marcher sur les talons quelques minutes". N'oubliez pas de vous réhydrater en buvant de l’eau abondamment. Pour anticiper la survenue des crampes lors des exercices, il est conseillé de faire régulièrement des exercices d’étirement, de la marche ou du sport.

Qu'est-ce que le système de Cramer?

Le système AX=B (forme matricielle) est dit système de Cramer si A est une matrice carrée et det A est non nul. Dans ce cas le système de Cramer admet une solution unique vérifiant AX=B. 2- Résolution La résolution à l?aide de la méthode de Cramer n?est donc possible que dans le cas où le nombre d?équations est égal à celui des inconnues.

1Ecrirtuemalder'nsyèn.derCh

+,-&./(-)0%12#%'(-)h

3#40()5(-)/#&%.'(-)

62-708&%71)5()-,-&./(-)0%12#%'(-

;7'/80(-)5()'#/('

4énSatshMcM

4énSatsh5c5

h #$%&'()AC h+,-&./(-)0%12#%'(-)D)=ECFh(pyn)

CGrChhD1SBpesnhu1i1èmsnhesh1npmyS-pih

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)GHFI)GHGI)G9)$78') -J#8&7?71&'K0(') G<<

2Ch.3-Systèmeslinéaires

+,-&./(-)0%12#%'(-) !"#$%&'($)*'+,(DeBoeck)-#$-&"'./0123/'

62-708&%71)5()-,-&./(-)0%12#%'(-

0

0+-

où etesontdesnombresréelsetles l =>(/$0() e l=∈ℝ!!⇔ _!! C =?'%&8'()/#&'%?%(00()5M81)-,-&./() -2 =32 +=2 estla4$)56%&'7&"'%8&996%6&:)",

3

1 estla4$)56%&'7&"';$56$<=&"et estla4$)56%&'7&"'%8:")$:)&". >&4$5?@&"'

¥ Lesystème

¥ Beaucoup de calculatrices qui résolventce genre de problème (comme la Casio fx-991) ¥ Ilfautêtreprudentlorsqu'ontraduitunsystèmed'équationssousformematricielle!

Soit,parexemple,lesystème

2102
!-2 3 1 0

1

1Ecrirtuemalder'nsyèn.der5h

0J%1&('-(?&%71) 5() &'7%-) $0#1-) 5() 0J(-$#?(9homh nlèu-Sh epi3h esh e1Sst-ish mlsinst'msh esnh dp-iSnhesh

h

5(8>)5'7%&(-)5#1-)0()$0#1hfr

¥ 4p-Sh-mhéhèhyishnpmyS-pihyi-bysh3pinS-Sy1shelyihdp-iSh+ep-Ssnhn13èiSsnhh ¥ 4p-Sh-mhi7éhèhdènheshnpmyS-pihyi-bysh0hep-Ssnhdèèmmamsnhqe-n0p-iSsnVh ¥ 4p-Sh-mhéhèhyish-iO-i-S1heshnpmyS-pinh-hep-Ssnh3piOpieysnh h

dsieh yish ipy-smmsh T3pmpèS-piTfh m7-iSsd1SèS-pih u1pt1S-bysh esh m7sinst'msh esnh npmyS-pinrh(7snSh

h r

0+

e l e l= =_!!+γ=-"#$!! ="#$-0 h(&h; fh+ h h h

S1&('$'2&#&%71)@27/2&'%N8())

T(-)$0#1-)ℝ

C I) )-71&)?71R7158-9) jl-iSsns3S-pih- hsnSh msh dmèih hby-h snSh

èynn-hmshdmèih

hsShmshdmèih≡ rh jshnénSatsh -hèetsShyish-iO-i-S1heshnpmyS-pinrhh jsnh Sp-nh 1byèS-pinh eyh nénSatsh npiSh tgtshdmèir h h

2=

3

2

2 r

Cgsdrns:nsnmyr

pdreI'gmnIseUr

T(-)$0#1-)

I) )(&)1 )-71&)$#'#00.0(-)(&)

171)?71R7158-9)

jshnénSatsh !hilèetsShèy3yishnpmyS-pirh :h hsSh hesnh

Sp-nhdmèinhnpiSh3pm-i1è-snrh

4symnh msnh 3psOO-3-siSnh!

-h:h!! !hsSh hnpiSh dpdpS-piismnh 3èh msnh Sp-nh

1byèS-pinh nsh èddpSsiSh xh Sp-nh dmèinh ipih

3piOpieynr

h h !1-' r

CègxgsdreI'gmnIsUr

4Ch.3-Systèmeslinéaires

T(-)$0#1-)!

)-71&)?71R7158-)(&)0() $0#1)0 )(-&)-2?#1&9)

Lesystème

=admetuneinfinitédesolutions.

Les deux premières équations des plans!

et0 ene sont proportionnels ni à l , ni à= ; ceci car le vecteur normale n'estcolinéaireniàl ,nià= (uneinfinité desolutions)

T(-) $0#1-)!

)-71&) $#'#00.0(-)

5%-&%1?&-)(&)0()$0#1)

)0(8')(-&)-2?#1&9)

Lesystème_n'admetaucunesolution.

Danscecas,seulslesvecteursnormaux!

et+ sont colinéaires et donc seuls les coefficients -et0 sontproportionnels. (aucunesolution)

T(-) $0#1-)-

I)

)-71&) -2?#1&-) -8%L#1&-)81()/U/()5'7%&()9)

L'intersectiondestroisplansestunedroite.

Lesystème

admetuneinfinitédesolutions. plans et sontsécantssuivantunedroiteℝqui estinclusedansleplanC (uneinfinité desolutions)

T(-) $0#1-)-

I)

)-71&) 5(8>) O) 5(8>) -2?#1&-) /#%-) -8%L#1&) &'7%-) 5'7%&(-)

L'intersectiondestroisplansestvide.

Lesystème

≡n'admetaucunesolution. plans et2 sontsécantssuivantunedroite=qui estparallèleauplan3 2 sansyêtreincluse. (aucunesolution)

T(-) $0#1-)=

2 I)3 )-71&) -2?#1&-) (&)

0(8')%1&('-(?&%71)(-&)81)$7%1&)=9))

résout classiquement par la méthode du pivot de

Gauss (par substitution) ou par les formules de

Cramer. Les trois droites d'intersection→!→!et→!! sontsécantesen. (unpoint)

1Ecrirtuemalder'nsyèn.derGh

62-708&%71)5M81)-,-&./()*>*)

0-

!!0 e l e l ℝ!!⇔=_!"#$!+ ="#$-0 γh

E2&75()A)

D -84-&%&8&%71)) esdy-nhmèh3mènnsheshê ats h

E2&75():)

D ?7/4%1#%-71)0%12#%'() h

E2&75()*)

D

èéèiSh msnh tgtsnh npmyS-pinVh2?(07112:h 3lsnSAxAe-sh eèinh msbysmh msh ipt'sh esh -è-è'msnh e13p_Sh

h .ihsOOsS:h-mhsnShOè3-mshesh1npyesh yihnénSatsh13Bsmpii1hfh ∈ℝC -2 =32h h h h h

¥ Fih3Bs3Bshyishm-uishp,hmsh?7(RR%?%(1&)

1uèmhxh3VrhFihipSsh3sSSshm-uish

hrhh

¥ FihdstySshmsnhm-uisnhhsSh=heshOè^pihxhtsSSshmèhm-uish`hnétdèSB-byshahsihBèySheyhnénSatshfh

1 h3pttshdst-shd--pSrh

¥ FihyS-m-nshmèhipy-smmshm-uish!

àèhscstdms:h-%)O)0#)0%@1()⇔

)0()?7(RR%?%(1&)5()=)(-&)!

I)71)(RR(?&8(h

h

¥ Fih sdsieh siny-Ssh msnh 1Sèdsnh esh m7èmup-SBtsh sih Sè-è-mmèiSh nyh SpySsnh msnh m-uisnhCeèg:r 'èr

o.dlna.dUheshtèi-ashxh1m-t-ish!rhh

¥ .iO-i:hpihscd-tshmsnhnpmyS-pinrhh

6Ch.3-Systèmeslinéaires

E2&75()

X) D /2&75()5()'#/(') =>(/$0(-) =>(/$0()A)

Résoudrelesystème

+0-=!!0 e l⇔=!!" + e l ⇔=_!!+γ =-!!+γ=-0 ; ∈ℝC

Systèmede2équationsà2inconnues

1-203!→

!2102 !→!-2! 3 -101!→! -3!1- 20

3!→!050

4!→!!!0

50-8!

→!1" 20 3"

2

0 1

0-!!!→!

050-8!→!

-5!100!"! 0 1 0 0 00- 4 5

3

212!→!+

2!01-1"-!!

!→!10-1!!0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 !→!01-1

0!→!00-1

-1!→-!100 1 01

10

!+!0011 !→!10010

1010011=12

Oncommenceparécrireletableau

descoefficientsdusystème

Onendéduitque:

+2-3=4

0++3=1

0+0+8=12

L'intersectiondestroisplansestlepointI

1234

0-4-12-4

0-5-77

1234

0131

0-5-77

+5 1234
0131
00812
$%L7&)

1234

32-38

-3

2-1-115

-2

1Ecrirtuemalder'nsyèn.dereh

W)'(&(1%')

*)$'%1?%$(-)R715#/(1>)

¥ $('/8&():)0%@1(-)

¥ 5%L%-()$#')81)/U/()17/4'()171)180)0(-)202/(1&-)5M81()0%@1() ¥ #[78&()78)'(&'#1?()O)81()0%@1()81)?('&#%1)17/4'()5()R7%-)81()#8&'()0%@1() r =>(/$0():)

21npyeshmshnénSats

h,r

0-=!!0+-"

=-!! e l⇔ =!!+=-!"r e l= r h

F5&46G5&'4D)*87&'

=-h:hdy-nhh 0+ +;-"h:hsShsiO-ihh ∈ℝC ;"-;rhh

H&@I6G4&'4D)*87&'

FihSèinOptshmshnénSatsh

R%1)81)-,-&./()#L(?)5(-)?7(RR%?%(1&-)

hh h =32+=23 -=1→!→!→!

Cyx.nmg.drenlo'n:nydrpdr!Uhhhh

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Fihsihe1ey-Shbyshfh

1 2 0 3 !→!"2 1 02 !-2! 3 -1 0

1

→!-3 1- 2

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05 0 -4!→! 0 50

8!→!

1 -2 0

3!

!+2! 0 10 →!0

50-8

8Ch.3-Systèmeslinéaires

!⇔+0- =!!0+ Cesystèmeadmetcommesolutionuniquelepointe l⇔=!!+,donc:=-!!+

6(/t'N8(-)-8')0()?s7%>)5(-)$%L7&-)

¥ Unecolonnequicontientunpivotestappeléeune?70711()$%L7&. ¥ T(-)$%L7&-)-71&)?s7%-%-)5t1-)0()$'(/%(')/(/4'()58)&t40(t8)5(-)?7(RR%?%(1&-9 ¥ Y1)1()$(8&)$t-)?s7%-%')81)$%L7&)5t1-)81()0%@1()78)81()?70711()7])71)t)52[O)?s7%-%)81)$%L7&9) ¥ Unpivotdoitcorrespondreàunélémentnonnuldutableau.

J@)5&'5&4$5?@&'

¥ Onnetrouve$t-)&78[78'-)81()-708&%71):deséquationssontparfoiscontradictoires.

Parexemple:

Une2N8t&%71) %152$(15t1&(nepeutpasêtreobtenueencombinantd'autreséquationsdu système. ¥ Ilyaune%1R%1%&2) 5() -708&%71-quandilyaplusdevariables(d'inconnues)qued'équations

Parexemple:

=_!! valeurdelapremière +γavec=-0 ℝn'est pas une inconnue, mais un$t't/.&'(, c'est-à-dire une valeur que l'on peut choisir

Soient+

lenombredeLt'%t40(-(d'inconnues)et; lenombred'2N8t&%71-)%152$(15t1&(-.

Lenombre

C estappelénombrede5(@'2-)5()0%4('&2.

1Ecrirtuemalder'nsyèn.der6h

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