Matrice échelonnée
Bonjour,
pour déterminer le rang d'une matrice $A$, j'utilise de façon très banale l'algorithme de Gauss sur les colonnes de $A$ pour échelonner $A$, le rang de $A$ est alors le nombre de pivots non-nuls ...
Essayant d'expliquer cette méthode, je me suis rendu compte que j'étais incapable de définir simplement :
- ce qu'est une matrice échelonnée,
- ce qu'est un pivot.
Si quelqu'un a sous le coude une définition...
Merci et bonne soirée.
F.
pour déterminer le rang d'une matrice $A$, j'utilise de façon très banale l'algorithme de Gauss sur les colonnes de $A$ pour échelonner $A$, le rang de $A$ est alors le nombre de pivots non-nuls ...
Essayant d'expliquer cette méthode, je me suis rendu compte que j'étais incapable de définir simplement :
- ce qu'est une matrice échelonnée,
- ce qu'est un pivot.
Si quelqu'un a sous le coude une définition...
Merci et bonne soirée.
F.
Réponses
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Salut
Juste une proposition.
Je crois qu'il faut faire très officiellement appel à la notion de matrice équivalente (en insistant bien sur le fait que la multiplication par une matrice inversible conserve le rang) et faire un exemple en montrant qu'à chaque étape tu multiplies bien par une matrice inversible. -
J'ai appris qu'une matrice échelonnée est une matrice semblable à une matrice qui s'écrit $\Big( \begin{array}{c|c} I_n & 0 \\ \hline 0 & 0 \end{array} \Big) $ par blocs, $n$ étant alors le rang de la matrice.
Cela dit, la question de "comment définit-on mathématiquement ce qu'est un pivot" est intéressante, et j'avoue ne pas savoir immédiatement. -
Je crois que c'est détaillé dans l'incontournable Histoires hédonistes de groupes et de géométrie Tome Premier, Chapitre 4 si mes souvenirs sont exacts.
-
Si ça peut aider voici une fiche que j'avais rédigée sur la question, à l'usage de mes colleurs.
-
Malavita
Matrice échelonnée en colonnes. La notion dépend d'une fonction ``hauteur'' sur les colonnes (non nulles) à valeurs dans $\N^*$ : une matrice est échelonnée (relativement à cette fonction hauteur) si les colonnes non nulles ont des hauteurs distinctes.
Cf par exemple le truc attaché. Note : la méthode de Gauss permet bien plus que le calcul du rang. Elle permet par exemple, pour une matrice $A$ à coefficients dans un corps, de déterminer $B$ telle que $A = ABA$ (navette). Elle permet aussi la détermination du corps de rationalité de l'espace engendré par les colonnes.
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