Terme

Matrice inversible

Expression
matrice inversible, matrices inversibles
Adjectif
inversible, inversibles
Termes plus larges
Matrice carrée
Termes plus spécifiques
Inverse d’une matrice
Condition de définition
Matrice carrée
Condition de définition de
Inverse d’une matrice

Définition

Définition Matrice inversible et matrice inverse

Une matrice \(A\) de \(\mathcal{M}_n(\mathbb{R})\) est inversible s’il existe une matrice \(B\) de \(\mathcal{M}_n(\mathbb{R})\) telle que l’on ait \(AB=BA=I_n\).

Lorsque \(B\) existe, \(B\) est unique et est appelée inverse de \(A\).

L’inverse de \(A\) est notée \(A^{-1}\).

Remarques Remarques

Remarque Produit avec l’inverse

On a donc \(AA^{-1}=A^{-1}A=I_n\).

Remarque Vérification d’une seule égalité

Bien que le produit matriciel ne soit pas commutatif dans \(\mathcal{M}_n(\mathbb{R})\), on admet que l’une des deux égalités \(AB=I_n\) ou \(BA=I_n\) implique l’autre.

Autrement dit, si \(A\) et \(B\) sont deux matrices carrées de \(\mathcal{M}_n(\mathbb{R})\) vérifiant \(AB=I_n\) alors les matrices \(A\) et \(B\) sont inversibles et inverses l’une de l’autre (et on a : \(BA=I_n\)).

L’intérêt de cette remarque est de ne pas avoir à vérifier \(AB=I_n\) et \(BA=I_n\), une seule égalité suffit mais il est indispensable d’avoir des matrices carrées.

En effet,

\[A=\begin{pmatrix}3&2&-1\\1&2&-2\end{pmatrix}\qquad B=\begin{pmatrix}0&-1\\1&2\\1&1\end{pmatrix}\qquad AB=I_2\quad\text{mais}\quad BA=\begin{pmatrix}-1&-2&2\\5&6&-5\\4&4&-3\end{pmatrix}\ne I_3\]
Remarque Notation de l’ensemble des matrices inversibles

On note \(\mathrm{GL}_n(\mathbb{R})\) l’ensemble des matrices inversibles d’ordre \(n\).

Exercice Matrices inverses de trois par trois réservé aux comptes

Exercice Inverse d’une matrice nilpotente décalée réservé aux comptes

Exercice Inverse d’une matrice par combinaison linéaire réservé aux comptes

Module : Matrices inversibles