Géométrie analytique Cas de deux vecteurs égaux

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Cas de deux vecteurs égaux

det(V1, V2, ..., Vn) = 0 si Vi = Vj

Démonstration par récurrence en supposant comme hypothèse de récurrence la propriété vraie pour tous les déterminants d’ordre inférieur à n.

Le déterminant s’annule si deux des vecteurs Vi et Vj sont égaux pour des indices i supérieur ou égale 2 et j supérieur ou égale 2. Ce cas est facile à démontrer par récurrence en utilisant la définition pour tous les déterminants d’ordre
n - 1.

Le déterminant s’annule si deux des vecteurs V1 et Vj sont égaux pour un indice j supérieur ou égale 2. Ce cas est moins facile à démontrer par récurrence. Il faut de nouveau développer tous les déterminants Di1 par rapport à la première colonne en utilisant la propriété pour tous les déterminants d’ordre n - 1. Soient Dkl le déterminant obtenu en barrant les colonnes 1 et i et les lignes k et l. Ces déterminants apparaissent quand on développe le déterminant initial suivant la première colonne, puis les sous-déterminants suivant la colonne issue du vecteur Vi . Dans les sommes issues de ces calculs, Dkl apparaît deux fois avec des coefficients opposés :
ak1ali et akial1 , (on n’oublie pas que les colonnes 1 et i sont identiques). On obtient une somme de n(n - 1) termes et donc un nombre pair de termes. Ceux-ci se regroupent deux à deux. Donc la somme est nulle.

On démontre la propriété d’antisymétrie en utilisant la propriété précédente, det(V1V2V3, ..., Vn) = 0 si deux colonnes sont égales et la bilinéarité et en développant le déterminant

det(V1V2, ..., Vi + Vj, ..., Vi + Vj, ..., Vn) = 0

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