Opérations sur les Matrices:
Calcul des puissances de \(A\) :
Soit la matrice :
\[
A = \begin{bmatrix}
1 & 3 & 2 \\
2 & 6 & 4 \\
1 & 3 & -2
\end{bmatrix}
\]
Calcul de \(A^2\):
\[
A^2 = A \times A
\]
\[
= \begin{bmatrix}
1\cdot6+6\cdot2 & 3\cdot0+4\cdot4 & 2\cdot-3+6\cdot6 \\
2\cdot0+1 & 6\cdot0-2 & 4\cdot0-3 \\
1\cdot4+3\cdot3 & 3\cdot0+6 & 2\cdot-2+9
\end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix}
9 & 7 & 5 \\
1 & 4 & 1 \\
8 & 9 & 9
\end{bmatrix}
\]
Calcul de \(A^3\)
\[
A^3 = A^2 \times A
\]
\[
= \begin{bmatrix}
9 & 7 & 5 \\
1 & 4 & 1 \\
8 & 9 & 9
\end{bmatrix}
\cdot
\begin{bmatrix}
1 & 3 & 2 \\
2 & 0 & -1 \\
1 & 2 & 3
\end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix}
9\cdot1 + 7\cdot2 + 5\cdot1 & 9\cdot3 + 7\cdot0 + 5\cdot2 & 9\cdot2 + 7\cdot(-1) + 5\cdot3 \\
1\cdot1 + 4\cdot2 + 1\cdot1 & 1\cdot3 + 4\cdot0 + 1\cdot2 & 1\cdot2 + 4\cdot(-1) + 1\cdot3 \\
8\cdot1 + 9\cdot2 + 9\cdot1 & 8\cdot3 + 9\cdot0 + 9\cdot2 & 8\cdot2 + 9\cdot(-1) + 9\cdot3
\end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix}
28 & 37 & 26 \\
10 & 5 & 1 \\
35 & 42 & 34
\end{bmatrix}
\]
Vérification de l'équation matricielle:
On vérifie :
\[
A^3 - 4A^2 - 3A + 11I = 0
\]
En substituant les valeurs calculées :
\[
\begin{bmatrix}
28 & 37 & 26 \\
10 & 5 & 1 \\
35 & 42 & 34
\end{bmatrix}
- 4 \times
\begin{bmatrix}
9 & 7 & 5 \\
1 & 4 & 1 \\
8 & 9 & 9
\end{bmatrix}
- 3 \times
\begin{bmatrix}
1 & 3 & 2 \\
2 & 0 & -1 \\
1 & 2 & 3
\end{bmatrix}
+ 11 \times
\begin{bmatrix}
1 & 0 & 0 \\
0 & 1 & 0 \\
0 & 0 & 1
\end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix}
28 - 36 - 3 + 11 & 37 - 28 - 9 + 0 & 26 - 20 - 6 + 0 \\
10 - 4 - 6 + 0 & 5 - 16 + 0 + 11 & 1 - 4 + 3 + 0 \\
35 - 32 - 3 + 0 & 42 - 36 - 6 + 0 & 34 - 36 - 9 + 11
\end{bmatrix}
\]
\[
= \begin{bmatrix}
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0 \\
0 & 0 & 0
\end{bmatrix} = O
\]
Ainsi, l'équation est bien vérifiée.