Loi de composition interne

Soit l'ensemble E des matrices de la forme:

$$ \begin{array}{|ccc|}\\
b & a & b \\\\
a & b & b \\\\
b & b & a \\
\end{array} $$\\

Le produit matriciel est-il une loi de composition interne dans E?

Sachant qu'après produit, je trouve:

$$ \begin{array}{|ccc|}\\
a^2+2b^2 & 3ab & a^2+2b^2 \\\\
2ab+b^2 & 2a^2+b^2 & 3ab \\\\
a^2+2b^2 & 3ab & a^2+2b^2 \\
\end{array} $$\\

Je pense que non, mais je ne me pose pas de questions sur les $a,b$. Devrais-je?

[ De American Post ]

Réponses

  • Et quelqu'un pourrait-il m'expliquer pourquoi mes matrices ont cette tête? Problème avec le code Latex?
  • Je ne saurais pas résoudre vos problèmes de Latex (on va sans doute vous dire qu'il vous manque un package). Mais revoyez votre produit de matrices. Sauf erreur, je ne trouve pas le même résultat.
  • Oui, effectivement j'ai fait une erreur, après rectificatif (sauf nouvelle erreur!):

    $$ \begin{array}{|ccc|}\\
    a^2+2b^2 & 2ab+b^2 & 2ab+b^2 \\\\
    2ab+b^2 & a^2+2b^2 & 2ab+b^2 \\\\
    2ab+b^2 & 2ab+b^2 & a^2+2b^2 \\\\
    \end{array} $$\\

    Que dois-je en conclure?

    [ De American Post ]
  • Nous sommes d'accord sur le résultat. On peut donc en déduire que le produit est une loi interne si a=b (par exemple en regardant la diagonale). On ne peut pas dire que le résultat soit passionnant
  • Malheureusement, je ne choisis pas mes DL!

    Merci beaucoup.
  • independamment des calculs (faux!) de toute evidence le produit de 2 matrices M(a,b)xM(a',b') n'est pas une matrice du type M(a",b")
    donc pas de loi interne
    pour tirer quelque chose de ça..il y a peut etre une errur d'enoncé
    si on considere les matrices notées M(a,b) avec une diagonale de a et les utres elements egaux à b (travaillons dans C par ex)
    alors on a une algebre commutative de dimension 2 , et isomorphe
    à CxC algebre produit( + usuelle et produit (x,y)(x',y')=(xx',yy') )
    d'ou les inversibles ,les idempotents, les ideaux bref tout ce qu'on veut.
    pour exhiber un isomorphisme on peut chercher U et V telles que
    U²=U, V²=V, UV=0 et U et V non nulles et verifier qu'on obtient une base de l'espace des M(a,b)
    puis constater que (xU+yV)(x'U+y'V)=xx'U +yy'V
    uen autre façon de travailler est de prouver que les M(a,b) sont toute semblables à des matrices diagonales avec une matrice de passage P commune à toutes les M..
    tout ça fait un theme classique et interessant pour des sup ou deug 1 ere année
  • j'ai une facheuse tendance à manger ou intervertir des lettres
    scuzi..
  • Ta "facheuse tendence" est très enrichissante oumpapah!

    Mais je confirme mon énoncé. Maintenant une erreur d'énoncé...

    Pour poser le problème:

    On note $f_(a,b)$ l'endomorphisme de $\R^3$ dont la matrice dans la base canonique est $M(a,b)$ (matrice précédemment citée).

    Soit $u=(1,1,1)$, $v=(1,-1,0)$ et $w=(1,1,-2)$, on montre facilement que $B=(u,v,w)$ est une base de $\R^3$.

    On détermine la matrice de passage $P$ de la base canonique de $\R^3$ à la base $B$, ainsi que $P^(-1)$ respectivement:

    $$ \begin{array}{|ccc|}\\\\
    1 & 1 & 1 \\\\\\
    1 & -1 & 1 \\\\\\
    1 & 0 & -2 \\\\
    \end{array} $$\\\\

    et

    $$ \begin{array}{|ccc|}\\\\
    1/3 & 2/3 & 1/3 \\\\\\
    1/2 & -1/2 & 0 \\\\\\
    1/6 & -1/6 & -1/3 \\\\
    \end{array} $$\\\\

    Enfin (et là je séche!):

    Déterminer la matrice $D(a,b)$ de $f_(a,b)$ dans la base $B$.

    Exprimer alors $M(a,b)$ en fonction de $D(a,b)$

    En déduire une condition sur $a$ et $b$ pour que $M(a,b)$ soit inversible.

    Le problème te semble-t-il mieux maintenant? (Sache que tu ne vexera que mon professeur!).

    [ De American Post ]
  • erreur de copier-coller! il fallait lire "facheuse tendance"!
  • Bonsoir American Post

    Sur ce site, pour obtenir de belles matrices en $\LaTeX$, on peut écrire:

    \$ $\backslash$left( $\backslash$begin\{array\}\{ccc\}
    b & a & b $\backslash\backslash$
    a & b & b $\backslash \backslash$
    b & b & a
    $\backslash$end\{array\} $\backslash$right) \$
    ce qui donne: $\left( \begin{array}{ccc} b&a&b \\ a&b&b \\ b&b&a \end{array} \right) $

    On remarque que sur la dernière ligne de la matrice il ne faut pas de double "$\backslash\backslash$" sinon (c'est spécifique au $\LaTeX$ de ce site) une dernière ligne blanche est insérée et les barres ou parenthèses autour de la matrice sont décalées.

    Alain
  • Merci beaucoup Alain. Je note.

    Bonne soirée...
  • Re,
    evidemment ta question n'avait rien à voir avec le texte exact
    pas etonnant qu'on s'etonne!
    cela dit
    1.toin expression de P^-1 est fausse..
    resultat
    pour P^-1
    1ere ligne :(1/3 1/3 1/3)
    2eme ligne:(1/2 -1/2 0 )
    3 eme ligne:( 1/6 1/6 -1/3)
    ( pour l'obtenir resoudre PX'=X :, on combine et on a le resultat en 3 coups de cuiller à pot)
    ensuite faut quand meme , une bonne fois pour toute, assimiler le changement de base!
    au depart avec base naturelle "ancienne"
    X->Y=MX
    on prend une "nouvelle base"
    on a X=PX' ( on a les anciennes coordonnees en fonction des nouvelles)
    soit D la "nouvelle "matrice de f
    on a X'-> Y'=DX'
    si on contemple Y=PY'; X=PX' ; Y=MX et Y'=DX'
    on a immediatement PY'=MPX' d'ou Y'=P^-1MPX
    d'ou D= P^-1MP
    je ne te fais pas le cours mais te dis ce que tu dois faire en 10" pour ne pas te planter (une seule chose à bien savoir " si on se donne la matrice des nouveux vecteurs de base alors on obtient les anciennes coordonnées en fonction des nouvelles" capito?)
    ici je te laisse calculer P^-1M(a,b)P
    et oh miracle ( tu parles !) tu trouveras D superbe matrice diagonale
    ( on a tire un lapin du chapeau , je prefererais faire reflechir sur valeurs et vecteurs propres et la diagonalisation..)
    je te laisse finir:f sera inversible si et seulement si les coeff de D sont tous non nuls
    Bonne nuit.
  • Même si j'ai l'impression que tout ceci ne t'enchante pas, je te remercie de m'avoir aidé.

    Les matrices sont nouvelles dans ma tête (moins d'une semaine), alors un peu de compassion...
  • RE
    Evidemment si tu ne connais les matrices que depuis une semaine,il est normal que tu rames un peu..tu reliras ma prose un peu plus tard avec profit j'espere!
    ( non ça ne m'ennuie pas de repondre quand je pense que cela sera utile!)
    cordialement
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