3. Le calcul matriciel
L'étude des systèmes d'équations linéaires conduisit Cayley à celle des déterminants. Dans ses premiers travaux, il établit de nombreuses règles de calcul sur les déterminants, y compris la formule de multiplication des déterminants qui figurait déjà dans les travaux de Cauchy, Binet et Jacobi. À côté d'études originales sur les déterminants, on y rencontre la notion de tableau rectangulaire représentant les coefficients d'un système d'équations linéaires ou les coefficients d'une transformation linéaire ; on peut donc soutenir que Cayley avait élaboré la théorie des matrices quelques années avant la publication de son célèbre et si exemplairement clair mémoire de 1858. Dans ce travail, Cayley étudie les matrices rectangulaires à coefficients réels ou complexes ; il introduit les opérations sur les matrices et décrit leurs propriétés, y compris le caractère non commutatif de la multiplication. Il s'agit là sans doute de la première apparition de l'algèbre linéaire ; aussi les travaux de Cayley ont-il influencé B. Peirce. Quelques années plus tard, Cayley étudiera aussi les systèmes non associatifs (octaves de Cayley, par exemple) et publiera des résultats d'algèbre multilinéaire.
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