Ivan Shishkin, Rye (1878)

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Reconnaître une matrice symétrique

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Solution by darktoaster · FR

1)\textbf{1)} AA est symétrique
AA est une matrice de taille 3×33 \times 3. Pour montrer que AA est symétrique, on vérifie que i,j[ ⁣[1,3] ⁣],ai,j=aj,i\forall i, j \in [\![1,3]\!], a_{i,j} = a_{j,i}
On a les conditions triviales a1,1=a1,1a_{1,1} = a_{1,1}, a2,2=a2,2a_{2,2} = a_{2,2} et a3,3=a3,3a_{3,3} = a_{3,3} lorsque i=ji = j qui sont automatiquement vérifiées.
Les seules conditions à vérifier sont a1,2=a2,1a_{1,2} =a_{2,1}, a1,3=a3,1a_{1,3} = a_{3,1} et a2,3=a3,2a_{2,3} = a_{3,2} . On rappelle que ces conditions, d’une manière intuitive, signifient que la matrice doit être symétrique par rapport à la diagonale principale (celle reliant le coefficient a1,1a_{1,1} et an,na_{n,n}).
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En effet, ces conditions sont vérifiées : a1,2=a2,1=3a_{1,2}=a_{2,1} = 3, a1,3=a3,1=1a_{1,3}=a_{3,1}=1 et a2,3=a3,2=5a_{2,3}=a_{3,2} = 5
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2)\textbf{2)} BB n’est pas symétrique
BB est une matrice de taille 2×22 \times 2. La seule condition à vérifier est a1,2=a2,1a_{1,2} = a_{2,1}.
Cette condition n’est pas remplie : a1,2=1a_{1,2} = 1 mais a2,1=0a_{2,1}= 0.

3)\textbf{3)} CC est symétrique
En effet : a1,2=a2,1=3a_{1,2} = a_{2,1} = 3
Contrairement à la matrice AA, la matrice CC n’est pas "symétrique" par rapport à la deuxième diagonale (celle reliant les coefficients a1,na_{1,n} et an,1a_{n,1}) : a1,1=13=a2,2a_{1,1}=1 \ne 3 = a_{2,2}, mais cette condition n’empêche pas de dire que CC est symétrique.
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4)\textbf{4)} DD est symétrique
On doit vérifier i,j[ ⁣[1,n] ⁣],ai,j=aj,i\forall i, j \in [\![1,n]\!], a_{i,j} =a_{j,i}
Le cas où i=ji=j est trivial. Dans le cas où iji \ne j, on a, par le fait que DD est diagonale, ai,j=aj,i=0a_{i,j} = a_{j,i}=0.
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5)\textbf{5)} EE est symétrique
a1,2=a2,1=2a_{1,2}= a_{2,1} = 2 , a1,3=a3,1=3a_{1,3}=a_{3,1}=3 et a2,3=a3,2=7a_{2,3}=a_{3,2}=7.

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