Mathématiques du secondaire qualifiant

Loi de composition interne (4)

1.4 Matrice carré d'ordre n≤3

1.4.1 Matrice carré d'ordre 2, M2(IR)

Définition
Soient a;b;c et d des nombres réels.
Le tableau suivant est appelé une matrice carrée d'ordre 2.

a b
cd

et l'ensemble des matrices carées d'ordre 2 est noté M2(IR).

La matrice unité

I = 1 0
01

La matrice nulle

0 = 00
00

Somme de deux matrices
Soit (A;B)∈M2(IR)×M2(IR).
A + B =

a b + a' b' = a+a' b+b'
cdc'd'c+c'd+d'

(M2(IR) ; +) est l'ensemble des matrices carrées d'ordre 2 muni de la LCI (+).

Multiplication d'un nombre réel et une matrice

λA= λa λb
λcλd

Produit de deux matrices
Soit (A;B)∈M2(IR)×M2(IR).
A×B =

a b × a' b'
c d c' d'
= a.a'+bc' a.b'+bd'
c.a'+dc' cb'+dd'

(M2(IR) ; ×) est l'ensemble de matrices carrées d'ordre 2 muni de la LCI ×

1.4.2 Matrice carrée M3(IR)

Définition
Soient a;b;c;d;e;f;g;h;k∈IR.
Le tableau suivant est appelé une matrice carrée d'ordre 3.

a b c
d e f
g h k

et l'ensemble des matrices carrées d'ordre 3 est noté M3(IR).

Somme de deux matrices Soit (A;B)∈M3(IR)×M3(IR).
A + B =

a b c + a' b' c'
d e f d' e' f'
g h k g' h' k'
= a+a' b+b' c+c'
d+d' e+e' f+f'
g+g' h+h' k+k'

(M3(IR);+) est l'ensemble des matrices carrées d'ordre 3 muni de la LCI (+).

Multiplication de deux matrices Soit (A;B)∈M3(IR)×M3(IR).
A × B =

a b c + a' b' c'
d e f d' e' f'
g h k g' h' k'

=

aa'+bd'+cg' ab'+be'+ch' ac'+bf'+ck'
da'+ed'+fg' db'+ee'+fh' dc'+ef'+fk'
ga'+hd'+kg' gb'+he'+kh' gc'+hf'+kk'

(M3(IR);×) est l'ensemble des matrices carrées d'ordre 3 muni de la LCI ×