[PDF] FORMULES DE CRAMER - touteslesmathsfr





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Ift 2421 Chapitre 3 Résolution des systèmes déquations linéaires

Méthode de Cramer Méthode de factorisation triangulaire. (décomposition LU) ... 2. Le pivotage se complique par rapport à la méthode de Gauss.



FORMULES DE CRAMER

1) Donner la démonstration élémentaire des formules de Cramer dans le cas d'un En utilisant la méthode du pivot de Gauss on conserve la première ...



CHAPITRE 1

Méthodes de résolution Résolution générale par la méthode de Cramer. C'est le mathématicien suisse Gabriel Cramer (1704-1752) qui a introduit ...



Systèmes linéaires

Vidéo ? partie 3. Résolution par la méthode du pivot de Gauss substitution méthode de Cramer



RÉSOLUTION DE SYSTÈMES À DEUX INCONNUES

provient du fait que deux variables sont présentes dans chacune des équations. La méthode de substitution vous permettra d'utiliser l'information contenue dans 



LES DÉTERMINANTS DE MATRICES

7- Expansion par cofacteurs - méthode de calcul des déterminants. Soit une matrice carrée et ses cofacteurs. Le déterminant est obtenu en suivant.



Chapitre 1: Calculs matriciels

la méthode de Cramer. g. Définitions : • Une matrice A = (aij) de type m?n est un tableau rectangulaire comprenant m lignes et n colonnes formées de nombres 



résolution des systèmes déquations à 2 inconnues par la méthode

PAR LA MÉTHODE DES DÉTERMINANTS DE CRAMER. Système étudié à titre d'exemple: S{3x+4y=5. 6x+7y=8}. Appelons A la colonne (3. 6) B la colonne (4.



Systèmes déquations linéaires

de Gauss en inversant la matrice des coefficients



Déterminants

Autrement dit Aj est la matrice obtenue en remplaçant la j-ème colonne de A par le second membre B. La règle de. Cramer va nous permettre de calculer la 



FORMULES DE CRAMER - touteslesmathsfr

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 touteslesmaths fr) 1 Syst?mes de trois Øquations à trois inconnues



RÉSOLUTION DES SYSTÈMES D'ÉQUATIONS À 2 INCONNUES PAR LA

RÉSOLUTION DES SYSTÈMES D'ÉQUATIONS À 2 INCONNUES PAR LA MÉTHODE DES DÉTERMINANTS DE CRAMER RÉSOLUTION DES SYSTÈMES D'ÉQUATIONS À 2 INCONNUES PAR LA MÉTHODE DES DÉTERMINANTS DE CRAMER Système étudié à titre d'exemple: S{3x 4y=5 6x 7y=8} Appelons Ala colonne 3 6 Bla colonne



Systèmes d’équations linéaires - e Math

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 ax + y = 2

  • 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.

Qu'est-ce que la règle de Cramer?

La règle de Cramer (ou méthode de Cramer) est un théorème d’algèbre linéaire qui donne une solution au système de Cramer, c’est-à-dire un système d’équations linéaires avec autant d’équations que d’inconnues et dont le déterminant de la matrice des coefficients est nul, dans le forme de coefficients déterminants.

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.

FORMULES DE CRAMER

Le but de ce complément est double :

1) Donner la démonstration élémentaire des formules de Cramer dans le cas d"un système de trois équations à trois

inconnues [théorème 4.7, page 9 de "Toutes les mathématiques" (TLM1)].

2) Enoncer et démontrer les formules de Cramer dans le cas général d"un système denéquations àninconnues, à partir

de la théorie générale des déterminants (voir le document "Déterminants" sur le site touteslesmaths.fr).

1 Systèmes de trois équations à trois inconnues

Considérons un système

(S)de trois équations linéaires à trois inconnuesx; yetz: S)8 :ax+by+cz=d(1) a

0x+b0y+c0z=d0(10)

a

00x+b00y+c00z=d00(100)

Nous allons démontrer les formules de Cramer par analyse et synthèse. Supposons donc d"abord que le système(S)a une

les trois équations :8< ac0-a0c)x+(bc0-b0c)y=dc0-d0c(2) ac00-a00c)x+(bc00-b00c)y=dc00-d00c(20)

Si nous multiplions l"équation

(2)par-b00;l"équation(20)parb0;l"équation(200)par-b;et additionnons le tout,y disparaît à son tour et nous obtenons Ainsi, à condition que l"on aita0b00c-ab00c0+ab0c00-a00b0c+a00bc0-a0bc006=0, il vient

Il est alors facile de véri...er que

x=x a b c a 0b0c0 a

00b00c00

x= d b c d 0b0c0 d

00b00c00

:(1)

On obtiendrait de même

y=y a d c a 0d0c0 a

00d00c00

; z=z ; z= a b d a 0b0d0 a

00b00d00

:(2) Réciproquement, soitdé...ni par (1). On suppose6=0:Soientx; yetzdé...nis par (1) et(2):On a ax+by+cz=a b c

TLM1Formules de Cramer2Si on développe le tout, on observe que tous les termes contenantd0etd00disparaissent. Il reste

ax+by+cz=1 d =d:

Un calcul analogue montrerait quea0x+b0y+c0z=d0eta00x+b00y+c00z=d00:Par conséquentx; yetzdonnés par(1)

et(2)sont bien solutions du système(S):Le théorème 4.7 de TLM1 est donc démontré.

2 Formules de Cramer dans le cas général

Considérons un système denéquations linéaires àninconnuesx1; x2;...,xn: )8 >>:a

11x1+a12x2++a1nxn=b1

a

21x1+a22x2++a2nxn=b2...

a n1x1+an2x2++annxn=bn Par dé...nition, ledéterminant du système()est =jaijj1in;1jn= a

11a12a1n

a

21a22a2n......

a n1an2ann généralise les théorèmes 4.5 et 4.7.

Théorème 1Le système()admet une solution unique(x1;x2;:::;xn)si et seulement si c"est un système de Cramer.

Dans ce cas, cette solution est donnée par lesformules de Cramer :

8i2f1;2;:::;ng; xi=i

Dans ces formules,désigne le déterminant de(), etile déterminant obtenu en remplaçant, dans;lai-ème colonne

par la colonne desbkqui ...gurent dans le second membre de():

DémonstrationDémontrons d"abord par récurrence que()admet une solution unique(x1;x2;:::;xn)si et seulement

si c"est un système de Cramer. La propriété est vraie pourn=2(théorème 4.5 de TLM1). Supposons-la vraie à l"ordren-1;

n"a quen-1inconnues). Comme permuter les équations revient à permuter les lignes de;on peut supposer quea1n6=0

(sinon, on place en première équation celle pour laquelleain6=0;ce qui peut changer le signe de;mais pas le fait qu"il

soit nul ou non). les lignes2; :::; n: L

2 L2-a2na

1nL1; ::: ; Ln Ln-anna

1nL1: Ces opérations font disparaître l"inconnuexndans les équation2; :::; n, et il vient : ),8 >>>>>>:a

11x1+a12x2++a1nxn=b1

a

21-a2na

1na11 x 1++ a

2;n-1-a2na

1na1;n-1

x n-1=b2 a n1-anna 1na11 x 1++ a n;n-1-anna

1na1;n-1

x n-1=bn(3)

TLM1Formules de Cramer3Le déterminant de ce système vaut;car il a été obtenu à partir degrâce aux opérations

L

2 L2-a2na

1nL1; ::: ; Ln Ln-anna

1nL1;

qui ne changent pas la valeur d"un déterminant. En le développant par rapport à la dernière colonne, il vient

=(-1)n-1a1n a

21-a2na

1na11a2;n-1-a2na

1na1;n-1

a n1-anna

1na11an;n-1-anna

1na1;n-1

6=0:Par hypothèse de récurrence, ce sous-système admet une solution unique(x1;:::;xn-1)si et seulement si6=0:En

utilisant la première équation de (3);on voit donc que()admet une solution unique(x1;:::;xn-1;xn)si et seulement si 6=0: Il reste à montrer que cette solution est bien donnée par les formules de Cramer. Soit (x1;:::;xn)l"unique solution de ):On a par exemple : 1= b

1a12a1n

b

2a22a2n......

b nan2ann a

11x1+a12x2++a1nxna12a1n

a

21x1+a22x2++a2nxna22a2n......

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