Matrice élémentaire

Matrice élémentaire

Une matrice est dite élémentaire lorsqu'elle est obtenue en appliquant une seule opération élémentaire sur les lignes ou colonnes de la matrice identité[1].

Les opérations élémentaires sur une matrice sont les suivantes[2] :

  • permuter deux lignes ou deux colonnes entre elles respectivement
  • ajouter un multiple d'une ligne à une autre ligne (respectivement colonne)
  • multiplier une ligne ou une colonne par un scalaire différent de zéro

Exemples

Opération effectuée sur la matrice identité I3 type de matrice
permutation ligne 1 et 2 
\begin{pmatrix} 
0 & 1 & 0 \\
1 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 1 \\
\end{pmatrix}
matrice de permutation
ligne n°3 * 5 
\begin{pmatrix} 
1 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 5 \\
\end{pmatrix}
matrice de dilatation
ligne n°3 + 5*ligne n°2 
\begin{pmatrix} 
1 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 5 & 1 \\
\end{pmatrix} matrice de transvection

Multiplier à gauche une matrice A par une matrice élémentaire résultant d'une opération élémentaire sur les lignes de la matrice identité revient à effectuer l'opération correspondante sur les lignes de A.

Multiplier A à droite par une matrice élémentaire résultant d'une opération sur les colonnes de la matrice identité revient à faire cette opération sur les colonnes de A. En effet, une matrice élémentaire de ce type est la transposée d'une matrice du type précédent.

Notes et références

  1. Renzo Cairoli, Algèbre linéaire, Volume 1, PPUR, 1991 ISBN 9782880741877, p. 126
  2. Op. cit. p. 96

Voir aussi


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