Raisonnement sur les matrices
Réponses à toutes vos questions après le Bac (Fac, Prépa, etc.)
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barbu23
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par barbu23 » 02 Mar 2014, 17:29
Bonjour à tous,
J'aimerais savoir si le raisonnement suivant est juste :
Je dispose du système suivant :
 ( v_1 + j^2 v_2 ) ( w_1 + j w_2 ) = 1 \\ ( v_1 + v_2 ) ( w_1 + j^2 w_2 ) ( u_1 + j u_2 ) = 2 \\ ( w_1 + w_2 ) ( u_1 + j^2 u_2 ) ( v_1 + j v_2 ) = -1 \end{cases})
que je mets sous la forme suivante :
 ( v_1 + j^2 v_2 ) ( w_1 + j w_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) ( w_1 + j^2 w_2 ) ( u_1 + j u_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) ( u_1 + j^2 u_2 ) ( v_1 + j v_2 ) \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 1 & 0 & 0 \\ 0 & 2 & 0 \\ 0 & 0 & -1 \end{pmatrix})
Cela équivaut à :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( u_1 + j^2 u_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( w_1 + j w_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( u_1 + j u_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( v_1 + j v_2 ) \end{pmatrix})

Jusqu'ici tout va bien :
Il existe

matrices de permutations qui font permuter les valeurs qui se situent sur la diagonale d'une matrice, de sorte que :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( u_1 + j^2 u_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( w_1 + j w_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( u_1 + j u_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( v_1 + j v_2 ) \end{pmatrix})

équivaut à :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} P_{\mathrm{id}^{-1}} P_{\sigma_{1}} \begin{pmatrix} ( u_1 + j^2 u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{1}} P_{\sigma_{2}} \begin{pmatrix} ( u_1 + j u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{2}})
Question :)
Est ce que :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} P_{\mathrm{id}^{-1}})
et
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{1}})
et
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{2}})
commutent entre elles de façon à simplifier :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} P_{\mathrm{id}^{-1}} P_{\sigma_{1}} \begin{pmatrix} ( u_1 + j^2 u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{1}} P_{\sigma_{2}} \begin{pmatrix} ( u_1 + j u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j w_2 ) \end{pmatrix} P_{\tau_{2}})

en une écriture équivalente comme suit :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( u_1 + j^2 u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( u_1 + j u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j w_2 ) \end{pmatrix})

Merci d'avance. :happy3:
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adrien69
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par adrien69 » 02 Mar 2014, 17:39
Hmmm...
Ça se calcule bien ça.

et

par exemple.
Donc après il n'y a plus qu'à vérifier que ça marche pour tout type de matrice diagonale.
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barbu23
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par barbu23 » 02 Mar 2014, 17:42
Merci, mais tu ne m'as pas dit si on peut faire commuter les matrices dont je vous ai parlé dans le message initial. :happy3:
Merci d'avance. :happy3:
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adrien69
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par adrien69 » 02 Mar 2014, 17:52
Ah ben ça je te laisse faire le calcul !

Ça prend 5 ou 6 lignes, c'est trop pour moi ^^


Franchement tu n'as plus qu'à faire le calcul avec des matrices diagonales quelconques au lieu des tiennes pour voir si ça marche ou pas.
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barbu23
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par barbu23 » 02 Mar 2014, 18:40
Moi aussi c'est trop pour moi ce calcul là. ^^
Moi, je veux savoir juste si le raisonnement est correct sans faire de calcul pour s'en convaincre. :happy3:
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barbu23
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par barbu23 » 02 Mar 2014, 19:15
svp, j'ai besoin de votre aide. :happy3:
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barbu23
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par barbu23 » 02 Mar 2014, 19:17
@adrien :
En fait, je cherche à appliquer des permutations seulement des valeurs qui se situent sur la diagonale d'une matrice. Avec les matrices que tu proposes, je ne pense pas que ça soit le cas. :happy3:
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Ben314
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par Ben314 » 02 Mar 2014, 20:10
Pour "permuter les valeurs sur la diagonale" comme tu dit, ben il suffit bètement de faire un changement de base en changant l'ordre des vecteurs) et, calculatoirement parlant, ça se fait en multipliant à droite par une certaine matrice P (de permutation) et à droite par son inverse.
Avec ça, tu n'a pas besoin d'intruduire tes truc complètement bizares avec lesquel on ne risque pas de faire de calculs...
Qui n'entend qu'un son n'entend qu'une sonnerie. Signé : Sonfucius
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adrien69
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par adrien69 » 02 Mar 2014, 21:23
Rassure-moi, c'est bien ce que j'ai fait non ?
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Ben314
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par Ben314 » 02 Mar 2014, 21:48
adrien69 a écrit:Rassure-moi, c'est bien ce que j'ai fait non ?
Ben... plus ou moins vu que si tu regarde dans le détail ce que barbu à écrit, pour lui l'opération consistant à permuter les termes de la diagonale d'une matrice, il écrit ça comme un espèce d'opérateur qu'on met devant la matrice (et qui n'est donc pas lui même une matrice...)
Edit : En fait, c'est pas clair : il écrit que ces P_truc sont des matrices de permutations, mais la ligne d'en dessous, t'as pas vraiment l'impression qu'il utilise ces matrices là comme des matrices de changement de base : il ne semble pas multiplier à droite par l'inverse de ce qu'il a mis à gauche...
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adrien69
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par adrien69 » 02 Mar 2014, 21:52
J'ai sous-compris que c'était les inverses à droite, d'où le carré, mais bon.
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barbu23
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par barbu23 » 03 Mar 2014, 12:38
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Doraki
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par Doraki » 03 Mar 2014, 13:21
Si tout ce que tu fais c'est faire commuter des matrices diagonales, ça va. Mais j'ai pas l'impression que c'est ce que tu fais alors non.
C'est quoi comme matrices Pid, Pid-1, Psigma1, Psigma2, Ptau1 et Ptau2 ? (et y'a pas de Ptau3 ?)
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adrien69
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par adrien69 » 03 Mar 2014, 13:24
En fait je crois que tu ne comprends pas que pour i=1 ou 2 tu as

et que les matrices sont alors données par ce que j'ai écrit.
Je ne vois pas pourquoi tu t'évertues à ne pas regarder explicitement, par un calcul, si les transformations que tu veux, et dont je t'ai donné la représentation, sont compatibles avec la commutativité.
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barbu23
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par barbu23 » 03 Mar 2014, 13:31
Doraki a écrit:Si tout ce que tu fais c'est faire commuter des matrices diagonales, ça va. Mais j'ai pas l'impression que c'est ce que tu fais alors non.
C'est quoi comme matrices Pid, Pid-1, Psigma1, Psigma2, Ptau1 et Ptau2 ? (et y'a pas de Ptau3 ?)
Non, il n'y'a pas de

.

( C'est la matrice identité qui vaut la permutation triviale : pas de permutation )
Quant à

,

,

et

ce sont des matrices de permutation relativement à une permutation que je ne cherche pas à identifier pour le moment. Je cherche juste à savoir si on peut appliquer la commutativité pour le moment. :happy3:
Si tu veux savoir à quoi elles sont égales ces matrices de permutation, tu peux les en déduire à partir des transformations qui se trouvent dans le message initiale. :happy3:
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barbu23
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par barbu23 » 03 Mar 2014, 13:33
adrien69 a écrit:En fait je crois que tu ne comprends pas que pour i=1 ou 2 tu as

et que les matrices sont alors données par ce que j'ai écrit.
Je ne vois pas pourquoi tu t'évertues à ne pas regarder explicitement, par un calcul, si les transformations que tu veux, et dont je t'ai donné la représentation, sont compatibles avec la commutativité.
D'accord, je comprends lintérêt de ce que tu dis, mais pour le moment, je cherche juste à comprendre si on a droit de permuter les facteurs comme cité dans le message précédent. :happy3:
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Doraki
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par Doraki » 03 Mar 2014, 13:59
Peut-être que je dis un truc très stupide, mais est-ce que ce serait possible, pour savoir si deux matrices A et B commutent, de calculer A, B, AB et BA ???!!?!? Tu attends qu'on fasse le calcul à ta place ?
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barbu23
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par barbu23 » 03 Mar 2014, 14:08
D'accord, j'essayerai de faire le calcul tout seul dans quelques instants, mais pour faire court, j'aimerais pouvoir me débarrasser des matrices de permutation

, de façon à avoir à la fin une écriture de la forme :
 & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( u_1 + j^2 u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j^2 v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j^2 w_2 ) \end{pmatrix} \begin{pmatrix} ( u_1 + j u_2 ) & 0 & 0 \\ 0 & ( v_1 + j v_2 ) & 0 \\ 0 & 0 & ( w_1 + j w_2 ) \end{pmatrix} = \dots)
que ce soit à l'aide de lastuce de commutativité ou bien à l'aide d'une autre astuce qui peut se présenter par hasard.
Merci d'avance pour votre aide.
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Doraki
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par Doraki » 03 Mar 2014, 16:08
Ton système inital est un truc de la forme (a1a2a3,b1b2b3,c1c2c3) = X.
Je ne vois pas par quelle sorte de miracle tu t'attends à ce que ce soit équivalent à un système de la forme (a1b3c2,a2b1c3,a3b2c1) = Y
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barbu23
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par barbu23 » 03 Mar 2014, 16:11
Oui, mais qui ne tente rien n'a rien. :zen:
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