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Programme de mathématiques BCPST, seconde année

Géométrie – Produit scalaire dans $\mathbb{R}^n$

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177 exercices
Texte officiel du programme

Ce chapitre propose une extension modeste des notions de géométrie euclidienne à l’espace euclidien de dimension $n$, avec la notion de projection orthogonale sur un sous-espace et une application aux statistiques.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3768

Soit \(\varphi\) l’endomorphisme de matrice dans la base canonique de \(\R^4\) : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3769

Soit \(E = \R_n[x]\). On pose pour ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3773

Soient \(p,q\) deux projecteurs orthogonaux.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3775

Soit \(M \in \mathcal{M}_n(\R)\) antisymétrique et \(f\) l’endomorphisme de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3776

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétrique définie positive. Montrer qu’il existe une unique matrice ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3777

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\). Montrer que \(A\) est symétrique définie positi ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3778

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétrique. Pour \(1 \le p \le n\), on note ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3780

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétrique telle qu’il existe \(k \in \N^*\) tel ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3781

Soit \(A = (a_{ij}) \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétrique de valeurs propres ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3782

Soit \(u \in \mathcal{L}(E)\) auto-adjoint tel que \(\mathrm{tr}(u) = 0\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3783

Soit \((A_i)\) une famille de matrices \(n\times n\) réelles symétriques commutan ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3784

Soient \(A,B \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétriques, \(B\) définie positive. Montrer ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3785

Soient \(A,B \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétriques positives. Montrer que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3786

Soient \(A,B \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétriques définies positives. Montrer que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3789

Soient \(A,B \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétriques, \(\lambda,\lambda'\) leurs ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3790

Soient \(h \in \mathcal{L}(E)\) autoadjoint, \(\vec x_0 \in E\) unitaire, ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3798

Soit \(A\in M_n(\R)\) telle que \(A^3={}^t\!A A\). ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3800

Soit \(E\) un espace euclidien et \(s\) une symétrie de  ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3801

On note \(P\) l’ensemble des fonctions \(f\) polynomiales par morceaux, continues ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3805

Soit \(A\) matrice réelle ; montrer que \(A\) est diagonalisable ssi il existe ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3806

Soient \(A,B\) des matrices de \(\mathcal{M}_n(\R)\) symétriques et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3813

Déterminer \(a\), \(b\), \(c\), réels non nuls p ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3817

Montrer que toute matrice symétrique réelle positive a ses coefficients diagonaux positifs. Montrer que si l’un des coefficients diagonaux ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3818

Pour \(M\in GL_n(\R)\) montrer l’existence de deux matrices orthogonales \(U\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3822

Déterminer \(\{M \in {\cal{M}}_n(\R) \text{ tq } M(^tMM)^2=I_n\}\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3837

Soit \(D\) le disque unité fermé de \(\R^2\). On considère l’espace ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3841

Soit \(E = \mathcal{C}([a,b],\R)\) et \(u : {[a,b]} \to \R\) une fonction continu ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4104

Soit \(I=[a,b]\subset \R\). On suppose que la fonction \(\Delta\) est strictement ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4427

Soient \((u_n)\), \((v_n)\) deux suites réelles telles que ...

L1 Analyse Propriétés de R

exo7 488

Soient \(a_1,\ldots,a_n,\ b_1,\ldots,b_n \in \Rr\), les \(a_i\) n’étant pas tous ...

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4933

Soit \({\cal S}\) la surface d’équation ...

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4940

On considère un plan \(P\) et une droite \(D\) sécants. Déterminer le lieu des po ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4960

Trouver les coordonnées des projetés du point \(C(3,4,-2)\) sur les droites définies par les équations :

...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4966

Soit \(ABCD\) un tétraèdre régulier de côté \(a\). Chercher la distance entre deu ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4968

Dans un rond on donne le plan \(P : x + 2y + 3z = 4\). Déterminer l’expression analytique de la projectio ...

L1 Analyse Propriétés de R solution

exo7 5216

Soient \(a_1\),..., \(a_n\), \(b_1\),..., ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5483

Soit \(E\) un \(\Rr\) espace vectoriel de dimension finie. Soit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5487

Soit \(a\) un vecteur non nul de l’espce euclidien \(\Rr^3\). On définit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5489

\(E=\Rr^3\) euclidien orienté rapporté à une base orthonormée directe ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5490

Soit \(M=\left( \begin{array}{ccc} a&b&c\\ c&a&b\\ b&c&a \end{array} \right)\) avec ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5493

Montrer que \(u\wedge v|w\wedge s=(u|w)(v|s)-(u|s)(v|w)\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5494

Existence, unicité et calcul de \(a\) et \(b\) tels que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5495

Soit \((e_1,...,e_n)\) une base quelconque de \(E\) euclidien. Soient ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5496

Soit \(E\) un espace vectoriel euclidien de dimension \(n\geq1\). Une famille de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5520

Soient \((D)\) la droite dont un système d’équations cartésiennes est ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5779

Soit \(f\) une fonction continue sur \([0,1]\), non nulle à valeurs réelles posit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5786

Montrer que la matrice de Hilbert ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5787

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5788

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\) non nulle. Soit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5789

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension ...