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  • Matrice de passage

    Formulaire de report


    Définition

    Définition :
    Soit \(P\) la matrice de \(\operatorname{Id}_E\) dans les bases \(\mathcal B'_E\) et \(\mathcal B_E\)
    On appelle \(P\) la matrice de passage de \(\mathcal B_E'\) à \(\mathcal B_E\)
    Pour expliciter la matrice \(P\), on exprime chaque élément de \(\mathcal B_E'=(e'_i)_{1\leqslant i\leqslant n}\) dans les bases \(\mathcal B_E=(e_i)_{1\leqslant i\leqslant n}\), soit : $$P=\begin{pmatrix}a_{11}&a_{12}&\ldots&a_{1n}\\ a_{21}&a_{22}&\ldots&a_{2n}\\ \vdots&\vdots&\ddots&\vdots\\ a_{n1}&a_{n2}&\ldots&a_{nn} \end{pmatrix}\iff{{\begin{cases}e_1'=a_{11}e_1+a_{21}e_2+\ldots+a_{n1}e_n\\ e_2'=a_{12}e_1+a_{22}e_2+\ldots+a_{n2}e_n\\ \ldots\\ e_n'=a_{1n}e_1+a_{2n}e_2+\ldots+a_{nn}e_n \end{cases} }}$$


    Signification

    Remarque :
    La matrice de passage \(P\) est inversible et son inverse \(P^{-1}\) représentent l'application \(\operatorname{Id}_E\) dans les bases \(\mathcal B_E\) et \(\mathcal B'_E\)

    (Matrice inversible - Inversion de matrice, Application identité)
    Matrices équivalentes

    Propriétés

    Proposition :
    Soit \({\mathcal B}=(e_1,e_2,\ldots,e_n)\) et \({\mathcal B}'=(e'_1,e'_2,\ldots,e'_n)\) deux bases de \(E\)
    Soit \(P_{{\mathcal B},{\mathcal B}'}\) la matrice de passage de la base \({\mathcal B}\) vers la base \({\mathcal B}'\)
    Pour \(x\in E,x=\sum^n_{i=1}x_ie_i\) et on note \(X=\operatorname{Mat}_{\mathcal B}(x)=\begin{pmatrix} x_1\\ \vdots\\ x_n\end{pmatrix}_{\mathcal B}\)
    On a aussi \(\sum^n_{i=1}x'_ie'_i\) et on note \(X'=\operatorname{Mat}_{{\mathcal B}'}(x)=\begin{pmatrix} x'_1\\ \vdots\\ x'_n\end{pmatrix}_{{\mathcal B}'}\)
    Alors $${{X}}={{P_{{\mathcal B},{\mathcal B}'}\times X'}}$$

    (Coordonnées, Produit matriciel)
    Changement de base

    Exercices

    Sachant que l'on a \(P^{-1}AP=B\), trouver la relation qui lie \(A^3\), \(B^3\), \(P^{-1}\) et \(P\)

    Les \(P\) et \(P^{-1}\) se simplifient

    $$\begin{align} P^{-1}AP=B&\implies P^{-1}APP^{-1}APP^{-1}AP=BBB\\ &\implies P^{-1}A\operatorname{Id} A\operatorname{Id} A P= B^3\\ &\implies P^{-1}A^3P=B^3\end{align}$$

    (Matrice inverse, Matrice identité - Matrice unité, Puissance d'une matrice carrée)



  • Rétroliens :
    • Changement de base
    • Espace dual - Base duale
    • Matrice de changement de base en mécanique quantique