De tout temps, on a fait des tableaux avec des nombres, on dira d'un tableau qu'il est une matrice de nombres placée en lignes et en colonnes.
Le déterminant sera un outil essentiel pour identifier les points maximum et minimum
ou les points de selle d'une fonction de plusieurs variables.
Le déterminant des 4 nombres est un binôme tel que d = a1b2 - a2b1.
Les 4 nombres seront rangés dans un tableau de 2 lignes et de 2 colonnes.
-1- La première règle
Un déterminant ne change pas quand on permute chaque ligne avec la colonne de même rang.
-2- La deuxième règle
Un déterminant change de signe quand on permute 2 rangées parallèles ou bien si on permute 2 colonnes parallèles.
-3- La troisième règle
Un déterminant est nul s'il renferme 2 rangées parallèles identiques ou bien s'il renferme 2 colonnes parallèles identiques.
-4- La quatrième règle
Pour multiplier ou diviser un déterminant par un nombre, il suffit de multiplier ou de diviser les éléments d'une rangée par ce nombre ou bien de multiplier ou de diviser les éléments d'une colonne par ce nombre.
-5- La cinquième règle
Si les éléments d'une rangée sont tous nuls alors, le déterminant deviendra nul.
Si les éléments d'une colonne sont tous nuls alors, le déterminant deviendra nul.
-6- La sixième règle
Le mineur d'un élément choisi par exemple a1 du déterminant d'ordre 3 -> A1, on ne prend pas compte ni de la ligne de cet élément ni de sa colonne de cet élément.
A1 = b2c3 - b3c2.
Pour a3 -> A3 = b1c2-b2c1.
Pour b1-> -B1 = a2C3 - a3C2 -> B1 =a3C2 - a2C3.
Des exercices
-7- La septième règle
Une Ligne verticale ou horizontale qui possède un 1 en début de cette ligne suivie de tous des 0. La ligne et la colonne de ce 1 peuvent être ignorées. Attention toute fois au signe du déterminant (-1)C+L.
Le calcul matriciel
Le déterminant est une matrice carrée particulière
Une matrice carrée a le même nombre de lignes que de colonnes.
On marque toujours la ligne puis la colonne de même que pour un point du plan son couple est (x puis y).
On note (Aij) la matrice d'élément général Aij. On a donc : A = (Aij).
Avec i le nombre de lignes et j le nombre de colonnes.
Somme de matrices
Produit d'une matrice par un réel
Attention AXB est différant de BXA
Une matrice diagonale
Matrice unité
La transposée
Matrice triangulaire