règle de Cramer

règle de Cramer

Procédé qui permet de déterminer la solution d’un système de n équations linéaires à n variables dont le déterminant est non nul.

La règle de Cramer utilise la notion de déterminant d’une matrice.
De façon générale, si on a les équations A\(_{1}\)x + B\(_{1}\)y = C\(_{1}\) et A\(_{2}\)x + B\(_{2}\)y = C\(_{2}\), alors :

D = \(\begin{pmatrix}A_{1} & B_{1}\\A_{2} & B_{2}\end{pmatrix}\) = A\(_{1}\)× B\(_{2}\) – A\(_{2}\)× B\(_{1}\)

D\(_{1}\) = \(\begin{pmatrix}C_{1} & B_{1}\\C_{2} & B_{2}\end{pmatrix}\) = C\(_{1}\)× B\(_{2}\) – B\(_{1}\)× C\(_{2}\)

D\(_{2}\) = \(\begin{pmatrix}A_{1} & C_{1}\\A_{2} & C_{2}\end{pmatrix}\) = A\(_{1}\)× C\(_{2}\) – A\(_{2}\)× C\(_{1}\)

x = \(\dfrac{D_{1}}{D}\) où D ≠ 0 et  y = \(\dfrac{D_{2}}{D}\) où D ≠ 0

Exemple

Si on a les équations 3x + 2y = 12 et 5x + 2y = 16, alors :

D = \(\begin{pmatrix}3 & 2\\5 & 2\end{pmatrix}\) = 3 × 2 – 5 × 2 = –4

D\(_{1}\) = \(\begin{pmatrix}12 & 2\\16 & 2\end{pmatrix}\) = 12 × 2 – 2 × 16 = –8

D\(_{2}\) = \(\begin{pmatrix}3 & 12\\5 & 16\end{pmatrix}\) = 3 × 16 – 5 × 12 = –12

x = \(\dfrac{–8}{–4}\) = 2  et   y = \(\dfrac{–12}{–4}\) = 3

Note historique*

Gabriel Cramer (1704-1752) était un mathématicien suisse qui, après avoir tenté de résoudre un système de cinq équations à cinq inconnues, par la méthode d’élimination habituelle, a écrit dans son ouvrage Introduction à l’analyse des lignes courbes algébriques : « Je crois avoir trouvé pour cela une règle assez commode et générale, lorsqu’on a un nombre quelconque d’équations et d’inconnues dont aucune ne passe le premier degré … ».  C’est ainsi qu’on connait Cramer surtout pour cette règle, dont on oublie toutefois de dire qu’elle n’est pas de lui, mais plutôt de Colin Maclaurin (1698-1746), un mathématicien écossais, qui en publia l’énoncé dans son traité d’Algèbre, paru en 1748, soit deux ans après sa mort.

* D’après Jean-Paul Collette, Histoire des mathématiques, tome 2, pp. 101-104.

 

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