Aller au contenu

Mathématiques expertes (option) · Terminale

Matrices et opérations : quiz de Terminale expertes

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • On additionne deux matrices de même taille, terme à terme ; on multiplie une matrice par un réel en multipliant chaque coefficient.
  • Le produit ABAB existe quand le nombre de colonnes de AA est égal au nombre de lignes de BB ; c'est un produit ligne par colonne, pas terme à terme.
  • En général AB≠BAAB \neq BA : la multiplication matricielle n'est pas commutative, mais elle est associative et distributive.
  • Pour une matrice diagonale, les puissances se calculent terme à terme ; sinon, on calcule A2A^2, A3A^3… par produits successifs.

Avant de commencer

Ce quiz couvre les opérations de base sur les matrices en mathématiques expertes : somme, multiplication par un réel, produit de deux matrices, produit d'une matrice par une colonne, matrice identité et puissances d'une matrice carrée. Ces notions figurent au programme du chapitre « Graphes et matrices » 1.

Les opérations usuelles du calcul matriciel ont été définies par Arthur Cayley, dans un traité publié en 1854 4. Tu les retrouveras ensuite pour inverser une matrice, résoudre des systèmes et étudier des graphes.

Quiz

17 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.

  1. Soit A=(1234)A=\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix} et B=(0152)B=\begin{pmatrix}0&1\\5&2\end{pmatrix}. Quelle est la matrice A+BA+B ?

  2. Soit A=(1−204)A=\begin{pmatrix}1&-2\\0&4\end{pmatrix}. Quelle est la matrice 3A3A ?

  3. Soit AA une matrice de 2 lignes et 3 colonnes, et BB une matrice de 3 lignes et 4 colonnes. Quelle est la taille de ABAB ?

  4. Soit AA et BB deux matrices de 2 lignes et 3 colonnes. Le produit ABAB est défini.

  5. Calcule le produit de la matrice ligne L=(213)L=\begin{pmatrix}2&1&3\end{pmatrix} par la matrice colonne C=(40−1)C=\begin{pmatrix}4\\0\\-1\end{pmatrix}.

  6. Avec A=(1234)A=\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix} et B=(0152)B=\begin{pmatrix}0&1\\5&2\end{pmatrix}, quelle est la matrice ABAB ?

  7. Pour deux matrices carrées AA et BB de même ordre, on a toujours AB=BAAB=BA.

  8. Avec les mêmes matrices A=(1234)A=\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix} et B=(0152)B=\begin{pmatrix}0&1\\5&2\end{pmatrix}, quel est le coefficient situé en 2e ligne et 2e colonne de ABAB ?

  9. Soit I2=(1001)I_2=\begin{pmatrix}1&0\\0&1\end{pmatrix} et AA une matrice carrée d'ordre 2. Que vaut AI2AI_2 ?

  10. Soit D=(2003)D=\begin{pmatrix}2&0\\0&3\end{pmatrix}. Quel est le coefficient situé en 2e ligne et 2e colonne de D3D^3 ?

  11. Soit A=(1101)A=\begin{pmatrix}1&1\\0&1\end{pmatrix}. Quelle est la matrice A2A^2 ?

  12. Pour des matrices carrées AA, BB, CC de même ordre, lesquelles de ces égalités sont toujours vraies ?

    Plusieurs réponses possibles.

  13. Qui a publié en 1854 un traité utilisant les matrices et définissant addition, multiplication et division de matrices ?

  14. Soit A=(2103)A=\begin{pmatrix}2&1\\0&3\end{pmatrix} et X=(12)X=\begin{pmatrix}1\\2\end{pmatrix}. Que vaut AXAX ?

  15. Soit A=(1101)A=\begin{pmatrix}1&1\\0&1\end{pmatrix}. Quel est le coefficient situé en 1re ligne et 2e colonne de A5A^5 ?

  16. Si deux matrices carrées AA et BB vérifient AB=0AB=0 (matrice nulle), alors A=0A=0 ou B=0B=0.

  17. La matrice d'adjacence d'un graphe fait partie des représentations matricielles étudiées dans ce chapitre.

Les questions qu'on se pose

Comment savoir si je peux multiplier deux matrices ?

Regarde les tailles : le facteur de gauche doit avoir autant de colonnes que le facteur de droite a de lignes. Si AA est de taille n×pn\times p et BB de taille p×qp\times q, alors ABAB existe et sa taille est n×qn\times q. Note les tailles au brouillon avant tout calcul : tu évites ainsi de longs calculs inutiles.

Pourquoi $AB$ et $BA$ sont-ils différents en général ?

Dans ABAB, on combine les lignes de AA avec les colonnes de BB ; dans BABA, c'est l'inverse, et les coefficients obtenus ne sont pas les mêmes. Il peut même arriver que l'un des deux produits existe et pas l'autre. Garde donc l'ordre des facteurs dans tous tes calculs, et ne simplifie jamais en échangeant deux matrices.

À quoi servent les matrices dans ce chapitre ?

Elles permettent d'écrire commodément les opérations de l'algèbre linéaire 4 et d'encoder des graphes, par exemple par une matrice d'adjacence 4. Le programme les relie aussi à la matrice de transition d'une chaîne de Markov 1. C'est pourquoi les puissances d'une matrice carrée reviennent souvent.

Sources

Programme visé : Programme de mathématiques expertes en Terminale générale — Chapitre Graphes et matrices · Ministère de l'Éducation nationale (Éduscol)

  1. Programme de mathématiques expertes en Terminale générale — Chapitre Graphes et matrices, Ministère de l'Éducation nationale (Éduscol). Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Ressources Éduscol — Graphes et matrices, Ministère de l'Éducation nationale (Éduscol). Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Chapitre 11 : Matrices — Cours universitaire BCPST, Université Aix-Marseille. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Matrice (mathématiques), Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  5. Calcul du déterminant d'une matrice, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.

Signaler une erreur sur cette page

Je suis en…

Primaire

  • CP Bientôt
  • CE1 Bientôt
  • CE2 Bientôt
  • CM1 Bientôt
  • CM2 Bientôt

Collège

Lycée

Supérieur

  • BTS Bientôt
  • BUT Bientôt
  • Licence Bientôt
  • Prépas Bientôt

Sur cette page