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Leçon 32 — Opérations sur les matrices
Somme, multiplication par un scalaire, produit matriciel. La multiplication comme composition de transformations linéaires.
Used in: 1.º ano EM (álgebra linear elementar) · Equiv. Math I japonês cap. matrizes · Equiv. Klasse 11 alemã (Matrizen)
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Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Opérations
Somme et différence
Pour des matrices de même dimension :
Multiplication par un scalaire
Produit matriciel
Défini uniquement quand le nombre de colonnes de = nombre de lignes de :
Propriétés
- Associative : .
- Distributive : .
- NON commutative : en général .
- Identité : .
- Nulle : .
Pourquoi le produit matriciel est « étrange »
Parce qu'il correspond à la composition de transformations linéaires : appliquer d'abord puis revient à appliquer . L'ordre compte car la composition compte.
Exercise list
30 exercises · 7 with worked solution (25%)
Application 20Understanding 2Modeling 6Challenge 1Proof 1
- Ex. 32.1ApplicationCalcule .
- Ex. 32.2ApplicationCalcule .
- Ex. 32.3ApplicationCalcule .
- Ex. 32.4ApplicationCalcule — qu'obtient-on ?
- Ex. 32.5ApplicationAnswer keyCalcule .
- Ex. 32.6ApplicationAnswer keyMultiplie une matrice par une — quelle est la dimension du résultat ?
- Ex. 32.7ApplicationCalcule .
- Ex. 32.8ApplicationVérifie que pour , .
- Ex. 32.9ApplicationAnswer keypour .
- Ex. 32.10Applicationvs . Quand coïncident-ils ? (Quand .)
- Ex. 32.11ApplicationCalcule .
- Ex. 32.12ApplicationMultiplie par .
- Ex. 32.13ApplicationAnswer keyCalcule le produit .
- Ex. 32.14ApplicationVérifie la distributivité : pour des matrices de ton choix.
- Ex. 32.15ApplicationPour et , dimension de ? Et de ? ( n'existe pas.)
- Ex. 32.16ApplicationMontre que .
- Ex. 32.17ApplicationCalcule .
- Ex. 32.18ApplicationMontre que le produit de deux matrices diagonales est diagonal.
- Ex. 32.19ApplicationCalcule .
- Ex. 32.20ApplicationPour quel a-t-on ? (Idempotente — projection.)
- Ex. 32.21ModelingAnswer keyDans une équipe, les joueurs marquent des buts et donnent des passes décisives . Multiplier par des valeurs : points. Modélise comme produit matriciel.
- Ex. 32.22ModelingDans un réseau de neurones, couche — produit matriciel.
- Ex. 32.23ModelingCalcul de Markov : distribution = — produit vecteur-matrice.
- Ex. 32.24ModelingRotation dans le plan : fait tourner de .
- Ex. 32.25ModelingAnswer keyDans PageRank, le vecteur propre de la matrice de transition du web est le « classement » — produit itératif.
- Ex. 32.26ModelingMatrice de transformation affine en infographie : combine rotation + translation + échelle.
- Ex. 32.27UnderstandingMontre que multiplier par la matrice identité ne change rien. (Directement de la définition.)
- Ex. 32.28UnderstandingMontre que la matrice nulle multipliée donne la matrice nulle.
- Ex. 32.29ChallengeTrouve et tels que . (Ils existent — diviseurs de zéro !)
- Ex. 32.30ProofAnswer keyDémontre l'associativité : .
Sources de cette leçon
- A First Course in Linear Algebra — Robert A. Beezer · 2022 · EN · GFDL · ch. M et MM. Source primaire.
- Linear Algebra Done Right — Sheldon Axler · 2024, 4e éd · EN · CC-BY-NC · ch. 3.
- Álgebra linear — Wikilivres · vivant · PT-BR · CC-BY-SA.