$$\newcommand{\mtn}{\mathbb{N}}\newcommand{\mtns}{\mathbb{N}^*}\newcommand{\mtz}{\mathbb{Z}}\newcommand{\mtr}{\mathbb{R}}\newcommand{\mtk}{\mathbb{K}}\newcommand{\mtq}{\mathbb{Q}}\newcommand{\mtc}{\mathbb{C}}\newcommand{\mch}{\mathcal{H}}\newcommand{\mcp}{\mathcal{P}}\newcommand{\mcb}{\mathcal{B}}\newcommand{\mcl}{\mathcal{L}} \newcommand{\mcm}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcc}{\mathcal{C}} \newcommand{\mcmn}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcmnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)} \newcommand{\mcmnk}{\mathcal{M}_n(\mtk)}\newcommand{\mcsn}{\mathcal{S}_n} \newcommand{\mcs}{\mathcal{S}}\newcommand{\mcd}{\mathcal{D}} \newcommand{\mcsns}{\mathcal{S}_n^{++}}\newcommand{\glnk}{GL_n(\mtk)} \newcommand{\mnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)}\DeclareMathOperator{\ch}{ch} \DeclareMathOperator{\sh}{sh}\DeclareMathOperator{\th}{th} \DeclareMathOperator{\vect}{vect}\DeclareMathOperator{\card}{card} \DeclareMathOperator{\comat}{comat}\DeclareMathOperator{\imv}{Im} \DeclareMathOperator{\rang}{rg}\DeclareMathOperator{\Fr}{Fr} \DeclareMathOperator{\diam}{diam}\DeclareMathOperator{\supp}{supp} \newcommand{\veps}{\varepsilon}\newcommand{\mcu}{\mathcal{U}} \newcommand{\mcun}{\mcu_n}\newcommand{\dis}{\displaystyle} \newcommand{\croouv}{[\![}\newcommand{\crofer}{]\!]} \newcommand{\rab}{\mathcal{R}(a,b)}\newcommand{\pss}[2]{\langle #1,#2\rangle} $$
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Matrice d'une application linéaire

Soit $E$ un espace vectoriel de dimension $p$ muni d'une base $\mathcal B=(e_1,\dots,e_p)$ et $F$ un espace vectoriel de dimension $n$ muni d'une base $\mathcal B'=(f_1,\dots,f_n)$. Soit encore $u$ une application linéaire de $E$ vers $F$. On appelle matrice de $u$ dans les bases $\mathcal B$ et $\mathcal B'$ la matrice à $n$ lignes et $p$ colonnes dont la $i$ème colonne est constitué par les coordonnées du vecteur $u(e_i)$ dans la base $\mathcal B'$ :

Formulaire :

  • Si $X$ est le vecteur colonne représentant $x\in E$ dans la base $\mathcal B$, si $Y$ est le vecteur colonne représentant $u(x)$ dans la base $\mathcal B'$, et si $A$ est la matrice de $u$ dans les bases $\mathcal B$ et $\mathcal B'$, alors $Y=AX.$
  • Soient $\mathcal B_1$ et $\mathcal B_2$ deux bases de E, et $\mathcal C_1$, $\mathcal C_2$ deux bases de F. On note
    • A la matrice de u dans les bases $\mathcal B_1$ (au départ) et $\mathcal C_1$ (à l'arrivée);
    • B la matrice de u dans les bases $\mathcal B_2$ (au départ) et $\mathcal C_2$ (à l'arrivée);
    • P la matrice de passage de $\mathcal B_1$ à $\mathcal B_2$;
    • Q la matrice de passage de $\mathcal C_1$ à $\mathcal C_2$.
    Alors on a la relation $$B=Q^{-1}AP.$$
  • En particuler, si $u$ est un endomorphisme de $E$, de matrice $A$ dans la base $\mathcal B$, de matrice $B$ dans la base $\mathcal B',$ et si $P$ est la matrice de passage de $\mathcal B$ à $\mathcal B'$, alors $$B=P^{-1}AP.$$
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