Calculateur d’algèbre linéaire

Calculateur d’algèbre linéaire

Saisissez une matrice pour obtenir des explications IA sur les opérations, la réduction par lignes, Ax=b, le rang et le noyau. Vérifiez les résultats.

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linear algebra calculator

Ax = b

Opérations matricielles

Systèmes et réduction par lignes

Rang et noyau

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Calculateur d’algèbre linéaire

Saisissez une matrice pour obtenir des explications IA sur les opérations, la réduction par lignes, Ax=b, le rang et le noyau. Vérifiez les résultats. Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

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Choisir l’opération

Saisissez une matrice pour obtenir des explications IA sur les opérations, la réduction par lignes, Ax=b, le rang et le noyau. Vérifiez les résultats.

01A·B / A⁻¹

Opérations matricielles

Pour AB, les dimensions intérieures doivent coïncider ; une inverse exige une matrice carrée non singulière.

02[A | b] → RREF

Systèmes et réduction par lignes

Réduisez [A|b] et distinguez solution unique, incompatibilité et variables libres.

03rank(A) + nullity(A) = n

Rang et noyau

Comptez les pivots et construisez une base du noyau avec les variables libres.

04u·v / Av = λv

Vecteurs et questions spectrales

Demandez produits scalaires, projections, déterminants ou vecteurs propres.

Méthode

Saisie et vérification

Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

  1. 1

    Saisir la matrice entière

    A, b

    Chaque paire de crochets intérieure est une ligne. Gardez les signes, les fractions et le second membre b.

  2. 2

    Préciser l’opération

    Ax = b

    Indiquez la méthode voulue et le corps réel ou complexe.

  3. 3

    Suivre les étapes

    R₂ ← R₂ − ½R₁

    Contrôlez chaque opération sur les lignes et chaque variable libre.

  4. 4

    Vérifier le résultat

    Ax − b = 0

    Remplacez dans l’équation initiale ou vérifiez le produit et chaque couple propre.

Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

Référence

Formules et conditions

Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

Produit matriciel

(m×n)(n×p) → m×p

Pour AB, les dimensions intérieures doivent coïncider ; une inverse exige une matrice carrée non singulière.

Inverse

AA⁻¹ = A⁻¹A = I

Pour AB, les dimensions intérieures doivent coïncider ; une inverse exige une matrice carrée non singulière.

Système linéaire

Ax = b

Réduisez [A|b] et distinguez solution unique, incompatibilité et variables libres.

Rang et dimension du noyau

rank(A) + nullity(A) = n

Comptez les pivots et construisez une base du noyau avec les variables libres.

Exemple

Exemples résolus

Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

Exemple 1

Ax = b; A = [[2,1],[1,3]], b = [5,5]

Élimination puis substitution dans le système initial.

  1. 2x + y = 5; x + 3y = 5
  2. R₂ ← R₂ − ½R₁: [0, 5/2 | 5/2]
  3. y = 1; x = (5−1)/2 = 2

Résultat: x = [2,1]

Vérification: A[2,1] = [5,5] = b

Exemple 2

A⁻¹; A = [[2,1],[1,3]]

Inverse de la même matrice, vérifiée par la matrice identité.

  1. det(A) = 6−1 = 5 ≠ 0
  2. A⁻¹ = (1/5)[[3,−1],[−1,2]]

Résultat: A⁻¹ = [[3/5,−1/5],[−1/5,2/5]]

Vérification: AA⁻¹ = (1/5)[[5,0],[0,5]] = I

Exemple 3

rank(A), ker(A); A = [[1,2,3],[2,4,6]]

Une ligne dépendante laisse deux variables libres.

  1. R₂ ← R₂ − 2R₁: [[1,2,3],[0,0,0]]
  2. x₁ + 2x₂ + 3x₃ = 0
  3. x = s[−2,1,0] + t[−3,0,1]

Résultat: rank(A) = 1; ker(A) = span{[−2,1,0], [−3,0,1]}

Vérification: A[−2,1,0] = A[−3,0,1] = [0,0]; 1+2 = 3

Erreurs fréquentes à surveiller

Gardez les fractions sans arrondir trop tôt. L’IA peut se tromper : vérifiez les calculs importants.

Dimensions incompatibles

Déterminants et valeurs propres exigent une matrice carrée ; vérifiez les dimensions pour AB.

Perdre signes et facteurs

Suivez les échanges, les multiplications de lignes et les signes des cofacteurs.

Oublier la vérification

Remplacez dans la formule initiale ; un vecteur propre ne peut pas être nul.