Programme colle math Semaine 23 du 30/03/20 au 04/04/20 MPSI B Hoche
Matrices
D - Opérations élémentaires et systèmes linéaires.
a) Opérations élémentaires
Interprétation en termes de produit matriciel. Les opérations élémentaires sont décrites dans le paragraphe « Systèmes linéaires »du chapitre « Cal- culs algébriques ».
Les opérations élémentaires sur les colonnes (resp. Application au calcul du rang et à l’inversion de lignes) conservent l’image (resp. noyau). Les opé- matrices.
rations élémentaires conservent le rang.
b) Systèmes linéaires
Écriture matricielle d’un système linéaire. Interprétation géométrique : intersection d’hyper- plans affines.
Systèmes homogène associé. Rang, dimension de l’espace des solutions.
Compatibilité d’un système linéaire. Structure af- fine de l’espace des solutions.
Le système carré Ax = b d’inconnue x possède une Le théorème de Rouché-Fontené et les matrices bor- et une seule solution si et seulement si A est inver- dantes sont hors programme.
sible. Système de Cramer.
§Algorithme du pivot de Gauss
D - Sous-espaces affines d’un espace vectoriel Le but de cette partie est double :
— montrer comment l’algèbre linéaire permet d’étendre les notions de géométrie affine étudiées au collège et au lycée et d’utiliser l’intuition géométrique dans un cadre élargi ;
— modéliser un problème affine par une équation u(x) = a où u est une application linéaire, et unifier plusieurs situations de ce type déjà rencontrées.
Cette partie du cours doit être illustrée de nombreuses figures.
Présentation informelle de la structure d’un espace vec- L’écriture B = A + ~ u est équivalente à la relation AB ~ =
toriel : points et vecteurs. ~ u.
Translation.
Sous-espace affine d’un espace vectoriel, direction. Hy- Sous-espace affines de R
2et R
3. perplan affine.
Intersection de sous-espaces affines.
Si u ∈ L(E, F ), l’ensemble des solutions de l’équation Retour sur les systèmes linéaires, les équations différen- u(x) = a d’inconnue x est soit l’ensemble vide, soit un tielles linéaires d’ordre 1 et 2 et la recherche de poly- sous-espace affine dirigé par Ker u. nômes interpolateurs.
La notion d’application affine est hors-programme.
Repère affine, coordonnées.
Questions de cours
Les matrices d’opérations élémentaires et l’effet d’une multiplication à droite ou à gauche par une telle matrice.
Différentes méthodes pour inverser une matrice carrée.
Les variantes de l’algorithme du pivot de Gauss et la forme des matrices finales.
Résolution, élimination.
Cette création est mise à disposition selon le Contrat
Paternité-Partage des Conditions Initiales à l’Identique 2.0 France disponible en ligne http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/fr/
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Rémy Nicolai S23Programme colle math Semaine 23 du 30/03/20 au 04/04/20 MPSI B Hoche
Prochain programme Révision. Calcul intégral et matriciel : programmes des semaines 20 à 23.
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