Pivot de Gauss

Résoudre un système linéaire par le pivot de Gauss : matrice augmentée, opérations sur les lignes, forme échelonnée, remontée, et les trois issues possibles (une solution, aucune, une infinité).

  • 28 cartes
  • 5 thèmes
  • Gratuit

Le programme, thème par thème

Le poids de chaque thème suit celui que lui donne l'examen.

  1. Notions
  2. Questions
  3. Ranger et relier
  4. Les étapes
  5. Comprendre

Quelques cartes du deck

  • Matrice augmentée d'un système : de quoi s'agit-il ?

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    Tableau qui regroupe les coefficients des inconnues de chaque équation, une ligne par équation, et à sa droite la colonne des seconds membres.

    Elle contient tout le système sous une forme où l'on ne recopie plus les inconnues : x + 2y = 5 et 3x + 4y = 6 deviennent les lignes (1 2 | 5) et (3 4 | 6).

  • Laquelle de ces opérations sur les lignes peut changer l'ensemble des solutions du système ?

    • L2 ← 0 × L2
    • Échanger L1 et L3
    • L2 ← L2 + 5 × L1
    • L2 ← 3 × L2
    Voir la réponse

    L2 ← 0 × L2

    Multiplier par 0 efface l'équation : on ne peut plus la retrouver. Les trois autres opérations sont réversibles (on échange à nouveau, on retranche 5 L1, on divise par 3).

  • Pour annuler le coefficient a de la ligne Li avec le pivot p de la ligne Lj, on effectue Li ← Li − … × Lj.

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    Pour annuler le coefficient a de la ligne Li avec le pivot p de la ligne Lj, on effectue Li ← Li − (a/p) × Lj.

    Avec ce multiplicateur, le nouveau coefficient vaut a − (a/p) × p = 0. Seul le pivot, non nul, permet de former ce quotient.

  • Opération élémentaire sur les lignes : de quoi s'agit-il ?

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    Échanger deux lignes, multiplier une ligne par un réel non nul, ou ajouter à une ligne un multiple d'une autre ligne.

    Ces trois opérations sont réversibles, donc elles ne changent pas l'ensemble des solutions. Multiplier par 0 ne l'est pas : il efface une équation.

  • Résoudre un système par le pivot de Gauss : quelle étape vient après « Écrire la matrice augmentée du système » ?

    • Annuler les coefficients situés sous le pivot
    • Choisir un pivot non nul (en échangeant des lignes au besoin)
    • Recommencer sur les lignes restantes jusqu'à la forme échelonnée
    • Remonter de la dernière équation à la première
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    Choisir un pivot non nul (en échangeant des lignes au besoin)

    L'élimination descend et fabrique la forme échelonnée ; la remontée utilise ensuite chaque équation pour trouver une inconnue de plus, en commençant par la dernière.