Adloun

Les puissances d'une matrice triangulaire

Exercice · niveau 3 (difficile) · mathématiques (ECT 1re année), chapitre 8 — Systèmes linéaires et calcul matriciel · Opérations sur les matrices

Énoncé

Soit . Calculer et , conjecturer une expression de pour tout entier , puis démontrer cette conjecture par récurrence.

Corrigé

Les premiers calculs. Le produit se fait ligne par colonne :

La conjecture. Les coins valent toujours , et ; seule la case en haut à droite bouge, et elle vaut , , : on conjecture

Initialisation. Pour , la formule donne , qui est bien .

Hérédité. Supposons la formule vraie au rang . Alors

car la case en haut à droite vaut . C'est la formule au rang .

Conclusion. Par récurrence, pour tout .

Le point à retenir. Le produit matriciel n'étant pas commutatif, on choisit un côté — ici — et l'on s'y tient pendant toute l'hérédité.

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