Puissances d’une matrice 2x2 ou 3x3
Puisqu’on peut multiplier des matrices, il est possible d’élever une matrice à une puissance 2, 3 ou plus. Pour n≥1, An est le produit de n matrices toutes égales à A. Pour n=0, A0 est égale à la matrice unité. Dans ce qui suit, nous n’utiliserons que des matrices carrées.
1. Puissance d’une matrice 2x2 Puissance d’une matrice carrée
Soit
une matrice
carrée d’ordre 2. Proposons-nous de calculer An pour n entier positif. On peut utiliser
le programme suivant :
# Puissance d'une matrice 2x2
from math import*
# Entrée des données
a,b=eval(input("Coefficients de la 1ère ligne : "))
c,d=eval(input("Coefficients de la 2ème ligne : "))
n=eval(input("Valeur de l'exposant ?"))
# Calculs et résultats
A1,B1,C1,D1=1,0,0,1
for i in range(0,n):
A2=A1*a+B1*c
B2=A1*b+B1*d
C2=C1*a+D1*c
D2=C1*b+D1*d
A1,B1,C1,D1=A2,B2,C2,D2
M=[[A1,B1],[C1,D1]]
print("Résultat du calcul :", M)
Pour n=3,
on obtient
.
Coefficients de la 1re ligne : 1,2
Coefficients de la 2e ligne : 3,4
Valeur de l'exposant ? 3
Résultat du calcul : [[37, 54], [81, 118]]
2. Puissance d’une matrice 3x3
Si A est une matrice carrée d’ordre...