[PDF] Puissance n-ième d’une matrice Limite



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1) Puissance d’un nombre relatif

1) Puissance d’un nombre relatif : Règle 1: Soit n un entier supérieur strictement à 1 et b un nombre relatif, on appelle puissance nième de b le nombre noté bn qui est égal au produit de n facteurs égaux à b



Faculté Electronique et Informatique MI 2019/2020 ALGO1 TD N° 4

4- Le calcul de la puissance nième d’un nombre réel X positif ou nul Exercice 2 1- Ecrire une AP Carre vérifiant si un nombre entier naturel est un carré parfait, en utilisant seulement les opérateurs de base, et renvoie sa racine dans le cas favorable ( Indication : X est



Algorithmes et structures de données génériques

1 2 5 Exemple 5 : puissance nième d’un nombre 10 1 2 6 Exemple 6 : Tours de Hanoi 11 1 2 7 Exemple 7 : tracés récursifs de cercles 15 1 2 8 Exemple 8 : tracé d’un arbre 17 1 2 9 Conclusions sur la récursivité des procédures 19 1 3 Récursivité des objets 19 1 3 1 Rappel sur les structures 19 1 3 2 Exemple de déclaration incorrecte 20



TD N° 3: Les actions paramétrées

4 Le calcul de la puissance nième d’un nombre réel X positif ou nul 5 Le calcul de la factoriellle d’un entier naturel N (N) 6 La vérification si un caractère donné est une voyelle (voyelles : 'a' ,'e', 'i', 'o', 'u' , 'y' ) Exercice 02 : 1



å ® ë î ® ô ô ´ ß á î à Ë í ó ­ ß í ó © ¼ × û á î à Ì ß ò Ó ó

Valeurs propres et vecteurs propres d'un endomorphisme d'un K-espace vectoriel Sous espaces propres – Vecteurs propres et valeurs propres d'une matrice carrée – Diagonalisation de matrices carrées –Calcul de la puissance nième d’une matrice carrée Chapitre VI : Formes quadratiques



Chapitre 2 Les formes indirectes de puissance

capacité de disposer d'une puissance qui ne passe pas par la contrainte mais par l'influence Dans le monde actuel, ces voies indirectes de puissance prennent plusieurs formes Elles peuvent être mises en œuvre par des États, mais aussi par des entreprises, ou par des groupes d'influence de plusieurs natures



Cours de Mathématiques TS - LeWebPédagogique

On obtient les n racines nième d’un nombre complexe non nul en multipliant l’une d’entre elle par les racines n ième de l’unité 3 ∀k ∈ [[0;n−1]],ω k =ω k

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TS : Puissance n-ième d"une matrice. Limite.p age1

Puissance n-ième d"une matrice

LimiteI.Puissances d"une matrice(A)Matrices diagonalesDéfinition 1

Une matrice diagonale est une matrice carrée dont tous les coefficients qui ne sont pas situés sur

sa diagonale principale sont nuls.Exemple DAE0 @1 0 0

0¡3 0

0 0 41

A est une matrice diagonale d"ordre 3.Propriété 1 la puissancenles coefficients de D.Démonstration

Par récurrence immédiate.

ExempleSi DAEµ4 0

(B)Matrices triangulaires supérieures (ou inférieures)Définitions 2

Une matrice carrée est dite :

ltriangulaire supérieur (inférieure)si tous ses éléments situés en dessous (au-dessus) de

sa diagonale sont nuls. lstrictement triangulairesi elle est triangulaire avec des coefficients diagonaux nuls.Exemple AAE0 @2¡1 3

0¡4 1

0 0 6 1 A ; BAE0 @0¡3 1 0 0 2 0 0 0 1 A ; CAE0 @40 0

¡2 10

5 0 31

A ; DAE0 @00 0 1 0 0 4 2 0 1 A A et C sont triangulaires, B et D strictement triangulaires.Propriété 2 Les puissances d"une matrice triangulaire sont triangulaires de même forme. Les puissances d"une matrice strictement triangulaire d"ordrensont nulles à partir de l"exposant n.Vocabulaire Une matrice dont une puissance est nulle est appeléenilpotente. 1 TS : Puissance n-ième d"une matrice. Limite.p age2

Exemple

PournAE3, si MAE0

@0a b 0 0c

0 0 01

A avec (a,b,c) réels, M2AE0 @0 0ac 0 0 0

0 0 01

A d"où M3AE0 @0 0 0 0 0 0

0 0 01

A

On en déduit que pour toutn¸3, MnAEO3

RemarqueCes propriétés permettent de calculer les puissances d"une matrice en décomposant en sommes

de matrices particulière ou alors en décomposant par blocs.Exercicesn o1 - 2 - 3 -4- 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 10 - 1 1p 176 - 177 2 TS : Puissance n-ième d"une matrice. Limite.p age3 (C)Diagonalisation d"une matrice carrée d"ordre 2Définition 3

Une matrice carrée A est dite diagonalisable s"il existe une matrice carrée P inversible et une ma-

trice carrée D diagonale telles que AAEPDP¡1.Remarque Si AAEPDP¡1, on obtient Ande manière simple.

En effet, A

lUne matrice carrée d"ordre 2 est diagonalisable si, et seulement s"il existe deux réels¸et

¹(non nécessairement distincts) et deux matrices colonnes à coefficients réels non proportion-

nelles V et W telles que AV=¸V et AW=¹W. lSi A est diagonalisable, les réels¸et¹sont appelés lesvaleurs propresde la matrice A. La matrice carrée P=[V W] est inversible et telle que AAEPµ¸0 P

¡1Démonstration

Si A est diagonalisable, il existe¸et¹réels et PAEµ® ¯ inversible tels que AAEPµ¸0 P ¡1

Soit VAEµ®

et WAEµ¯ . Comme P est inversible, son déterminant est non nul donc®±¡¯°6AE0. On en déduit que V et W ne sont pas proportionnelles. On montre alors, en effectuant les calculs que AV=¸V et AW=¹W.

ExempleSoit AAEµ¡4 6

alors VAEµ3 et WAEµ2 sont telles que AV=¡2V et AW=¡W. A a pour valeurs propres¡2 et¡1 et AAEPµ¡2 0 P

¡1avec PAEµ32

1 RemarqueLes matrices carrées d"ordre 2 ne sont pas toutes diagonalisables.

Prenons AAEµa b

et posons VAEµx . Alors AV=¸V s"écrit axÅbyAE¸x cxÅdyAE¸y

½(a¡¸)xÅbyAE0

(c¡¸)xÅdyAE0()Bµx

AEµ0

avec BAEµa¡¸b

AEA¡¸I2. Si A¡¸I2est inversible,µx

AEB¡1µ0

AEµ0

et donc V, qui est nulle, est proportionnelle à toute matrice colonne W.

Pour que A soit diagonalisable, il faut donc que B ne soit pas inversible, donc que soit déterminant soit nul, d"où¸2¡(aÅd)¸Åad¡bcAE0.

Pour AAEµ3 7

, l"équation¸2¡4¸Å10AE0 n"a pas de solution réelle. Donc A n"est pas diagonalisable.Exercicesn

o12 - 13 - 14 - 15 -16- 17p 177 - 178

Exercicesn

o18 - 19 -20- 21 - 22 - 23 - 24p 178 - 180 3 TS : Puissance n-ième d"une matrice. Limite.p age4

II.Suites de matrices colonnes :UnÅ1AEAUnÅBPour toutndeN, Unest une matrice colonne àmlignes, A une matrice carrée d"ordremet B une

matrice colonne àmlignes,m2N. On note (R) la relation de récurrence UnÅ1AEAUnÅB. (A)Expression deUnen fonction denSi l"on sait calculer A n, on peut chercher à exprimer Unen fonction den. Méthode 1: avec une suite constante vérifiant la relation (R) Une suite constante, égale à X, vérifie (R) si, et seulement si, XAEAXÅB.

Si une telle matrice X existe, on a alors U

nÅ1AEAUnÅB et XAEAXÅB. Par différence, on obtient U nÅ1¡XAEA(Un¡X).

La suite (V

n) définie par VnAEUn¡X vérifie donc VnÅ1AEAVnpour toutndeN.

On en déduit par récurrence que V

nAEAnV0puis de UnAEVnÅX, on en déduit Un.Propriété 4

S"il existe une matrice X telle que XAEAXÅB :

lLa suite (Vn) telle que VnAEUn¡X vérifie la relation VnÅ1AEAVn,n2N. lPour toutndeN, VnAEAnV0d"où UnAEAn(U0¡X)ÅXMéthode 1: avec une sommation I la matrice identité de même dimension que A. On montre par récurrence :

0.3cmPropriété 4

n¡1X kAE0Ak´ B.(B)Limite d"une suite de matricesUne suite de matrices (U n)n2Nconverge vers une matrice L si les coefficients de Unconvergent vers les coefficients de L correspondants.

En pratique, on exprimera U

nen fonction denpar l"une des méthodes précédentes, puis on

étudiera la limte des coefficients de U

n

ExempleSoit U

nAEµ0,5n pour toutndeN.

Comme lim

n!Å10,5nAE0 et limn!Å11¡0,2nAE1, on dira que la suite (Un) a pour limite la matriceµ0 .Exercicesn o25 - 26 - 27 - 28 - 29 - 30 p 180 - 181Exercicesn o48 - 50 -51(DM)- 52 - 53 - 54 - 56 - 57(DM)- 58 p 1 84- 189 4quotesdbs_dbs26.pdfusesText_32