Questions: 1. Parmi les matrices suivantes, identifier les matrices échelonnées de Gauss-Jordan. a) [1 0 1 0; 0 1 0 1; 0 0 1 0] c) [1 0 0 0 3; 0 1 0 1 -2; 0 0 1 1 1] d) [1 0 0 1; 0 -1 0 1; 0 0 1 1]

1. Parmi les matrices suivantes, identifier les matrices échelonnées de Gauss-Jordan.
a) [1 0 1 0; 0 1 0 1; 0 0 1 0]
c) [1 0 0 0 3; 0 1 0 1 -2; 0 0 1 1 1]
d) [1 0 0 1; 0 -1 0 1; 0 0 1 1]
Transcript text: 1. Parmi les matrices suivantes, identifier les matrices échelonnées de Gauss-Jordan. a) $\left[\begin{array}{lll:l}1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 0\end{array}\right]$ c) $\left[\begin{array}{ccccc}1 & 0 & 0 & 0 & 3 \\ 0 & 1 & 0 & 1 & -2 \\ 0 & 0 & 1 & 1 & 1\end{array}\right]$ d) $\left[\begin{array}{cccc}1 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & -1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1\end{array}\right]$
failed

Solution

failed
failed

To identify matrices in reduced row echelon form (RREF), we need to check if each matrix satisfies the following conditions:

  1. The leading entry in each nonzero row is 1.
  2. Each leading 1 is the only nonzero entry in its column.
  3. The leading 1 in a row is to the right of the leading 1 in the row above it.
  4. Any row containing only zeros is at the bottom of the matrix.

We will check each matrix against these criteria.

Étape 1: Identification des matrices

Nous avons trois matrices à analyser pour déterminer si elles sont en forme échelonnée de Gauss-Jordan (RREF). Les matrices sont :

  1. \( \begin{bmatrix} 1 & 0 & 1 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix} \)
  2. \( \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 3 \\ 0 & 1 & 0 & 1 & -2 \\ 0 & 0 & 1 & 1 & 1 \end{bmatrix} \)
  3. \( \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & -1 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 1 \end{bmatrix} \)
Étape 2: Vérification des conditions RREF

Pour chaque matrice, nous vérifions les conditions suivantes :

  1. Chaque ligne non nulle commence par un \( 1 \).
  2. Chaque \( 1 \) de tête est le seul élément non nul de sa colonne.
  3. Les \( 1 \) de tête sont décalés vers la droite par rapport à ceux des lignes supérieures.
  4. Les lignes contenant uniquement des zéros sont en bas de la matrice.
Étape 3: Résultats de l'analyse

Après vérification, nous trouvons que :

  1. La première matrice n'est pas en RREF car la première colonne de la troisième ligne n'est pas un \( 1 \) isolé.
  2. La deuxième matrice n'est pas en RREF car la première colonne de la quatrième ligne n'est pas un \( 1 \) isolé.
  3. La troisième matrice n'est pas en RREF car la deuxième ligne commence par \(-1\) au lieu de \(1\).
Réponse finale

Aucune des matrices fournies n'est en forme échelonnée de Gauss-Jordan.

\(\boxed{\text{Aucune des matrices n'est en RREF}}\)

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