Opérations sur les matrices : Multiplication - Exercice 3

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Question 1

On considère les matrices suivantes : A=(210312101)A=\left(\begin{array}{ccc} {2} & {1} & {0} \\ {3} & {-1} & {2} \\ {1} & {0} & {1} \end{array}\right) et B=(123014201)B=\left(\begin{array}{ccc} {1} & {2} & {3} \\ {0} & {1} & {4} \\ {2} & {0} & {1} \end{array}\right) . Calculer A×BA \times B .

Correction
  • Le produit matriciel A×BA\times B n'est possible que si le nombre de colonnes de AA est égale au nombre de lignes de BB.
  • AA est une matrice à 33 lignes et 33 colonnes. On dit que AA est une matrice carrée d'ordre 33.
    BB est une matrice à 33 lignes et 33 colonnes. On dit que BB est une matrice carrée d'ordre 33.
    Le nombre de colonnes de AA est égale au nombre de lignes de BB. On peut donc calculer A×BA\times B.
  • Chaque coefficient de la matrice est alors la somme des produits des coefficients de la ligne par ceux de la colonne correspondante.
  • Soient A=(210312101)A=\left(\begin{array}{ccc} {\red{2}} & {\red{1}} & {\red{0}} \\ {\blue{3}} & {\blue{-1}} & {\blue{2}} \\ {\orange{1}} & {\orange{0}} & {\orange{1}} \end{array}\right) et B=(123014201)B=\left(\begin{array}{ccc} {\pink{1}} & {\purple{2}} & {\green{3}} \\ {\pink{0}} & {\purple{1}} & {\green{4}} \\ {\pink{2}} & {\purple{0}} & {\green{1}} \end{array}\right) .
    Il vient alors que :
    A×B=(210312101)(2×1+1×0+0×22×2+1×1+0×02×3+1×4+0×13×1+(1)×0+2×23×2+(1)×1+2×03×3+(1)×4+2×11×1+0×0+1×21×2+0×1+1×01×3+0×4+1×1)(123014201)A\times B=\left(\begin{array}{ccc} {\red{2}} & {\red{1}} & {\red{0}} \\ {\blue{3}} & {\blue{-1}} & {\blue{2}} \\ {\orange{1}} & {\orange{0}} & {\orange{1}} \end{array}\right)\mathop{\left(\begin{array}{ccc} {\red{2}\times \pink{1}+\red{1}\times \pink{0}+\red{0}\times \pink{2}} & {\red{2}\times \purple{2}+\red{1}\times \purple{1}+\red{0}\times \purple{0}} & {\red{2}\times \green{3}+\red{1}\times \green{4}+\red{0}\times \green{1}} \\ {\blue{3}\times \pink{1}+\blue{\left(-1\right)}\times \pink{0}+\blue{2}\times \pink{2}} & {\blue{3}\times \purple{2}+\blue{\left(-1\right)}\times \purple{1}+\blue{2}\times \purple{0}} & {\blue{3}\times \green{3}+\blue{\left(-1\right)}\times \green{4}+\blue{2}\times \green{1}} \\ {\orange{1}\times \pink{1}+\orange{0}\times \pink{0}+\orange{1}\times \pink{2}} & {\orange{1}\times \purple{2}+\orange{0}\times \purple{1}+\orange{1}\times \purple{0}} & {\orange{1}\times\green{3}+\orange{0}\times\green{4}+\orange{1}\times\green{1}} \end{array}\right)}\limits^{\left(\begin{array}{ccc} {\pink{1}} & {\purple{2}} & {\green{3}} \\ {\pink{0}} & {\purple{1}} & {\green{4}} \\ {\pink{2}} & {\purple{0}} & {\green{1}} \end{array}\right)}

    A×B=(210312101)(2510757324)(123014201)A\times B=\left(\begin{array}{ccc} {2} & {1} & {0} \\ {3} & {-1} & {2} \\ {1} & {0} & {1} \end{array}\right)\mathop{\left(\begin{array}{ccc} {2} & {5} & {10} \\ {7} & {5} & {7} \\ {3} & {2} & {4} \end{array}\right)}\limits^{\left(\begin{array}{ccc} {1} & {2} & {3} \\ {0} & {1} & {4} \\ {2} & {0} & {1} \end{array}\right)}
    Il en résulte donc que :
    A×B=(2510757324)A\times B=\left(\begin{array}{ccc} {2} & {5} & {10} \\ {7} & {5} & {7} \\ {3} & {2} & {4} \end{array}\right)

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