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Programme de mathématiques MP, MPI

b) Matrices orthogonales

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83 exercices
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ContenusCapacités et commentaires
Matrice orthogonale : définition par $A^\top A=I_n$, caractérisation par le caractère orthonormal de la famille des colonnes, des lignes.
Interprétation comme matrice de changement de base orthonormée. Matrices orthogonalement semblables.
Groupe orthogonal.
Notations $\mathrm{O}_n(\mathbb{R})$, $\mathrm{O}(n)$.
Matrice orthogonale positive ou directe, négative ou indirecte.
Notations $\mathrm{SO}_n(\mathbb{R})$, $\mathrm{SO}(n)$.
Orientation d’un espace vectoriel réel de dimension finie.
Pour $E$ euclidien orienté et $e$ et $e'$ bases orthonormées directes de $E$, égalité des applications $\det_e$ et $\det_{e'}$.
L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1172

Calculer les déterminants suivants. ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1477

Déterminer la matrice dans la base canonique de \(\R^{3}\) de la projection orthogonale sur le plan d’équation ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1484

Quelle est la transformation de \(\Rr^{3}\) dont la matrice dans la base canonique est ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1498

Réduire en somme de carrés indépendants les formes suivantes :

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1531

Soit \(A =(a_{ij}) \in \textbf{M}_n(\R)\). Montrer que \(S = {}^t\! A\cdot A\) es ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1534

Montrer que l’endomorphisme de l’espace vectoriel euclidien canonique \(\Rr^3\) de matrice dans la base canonique ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1544

Déterminer la nature des transformations de \(\R^{3}\) dont les matrices dans la base canonique sont les suivantes ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1545

Diagonaliser dans une base orthonormale (pour le produit scalaire canonique de \(\R^{3}\)) la matrice suivante : ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1555

Soient \(E\) un espace vectoriel euclidien, \(f\) un endomorphisme de ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1556

Soient \(A=\left(a_{ij}\right)_{1\le i,j\le n}\in\mathcal{O}_n(\Rr)\) et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1557

Que peut-on dire d’une matrice carrée réelle à la fois symétrique et orthogonale ? Déterminer la nature et les éléments caractéristiques de l’endom ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1560

Déterminer une matrice diagonale \(D\in\mathcal{M}_2(\Rr)\) et une matrice orthogonale ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1564

Soit \((E , \langle , \rangle )\) un espace euclidien de dimension \(4\) et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1565

Soit \(A=(a_{i,j})\in \mathcal{O}(n,\R) .\) Montrer pour tout ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1569

Soit \(A = (a_{i, j}) \in O_{n} (\Rr)\). Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1598

Soit \(A \in \mathcal{O}_n(\R)\). Montrer que si \(-1\) n’est pas valeur propre d ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1639

Soit \(A\) la matrice ...

L2 Géométrie Isométrie vectorielle

exo7 1987

Determiner la matrice dans la base canonique de \(\Rr^{3}\) du retournement d’axe ...

L2 Géométrie Isométrie vectorielle

exo7 1988

Reconnaître les transformations géométriques dont les matrices respectives dans la base canonique de \(\Rr^{3}\) s ...

L2 Géométrie Isométrie vectorielle

exo7 1989

Soit \(R\) une rotation de \(\Rr^{3}\) d’axe ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2215

Soient

  • \(H=\)span\(\{v_1, \cdots , v_r\}\) le sous–espace vectori ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2216

Soit \(A\in\Rr^{m\times n}\) de rang \(r\leq p=\min (m,n)\). On considère la déco ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2217

Définition: Soit \(\Sigma\) une matrice diagonale de type ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2229

Soit \(v\) un vecteur réel vérifiant \(v^Tv=1\). Montrer que la matrice de Househ ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2230

Etant donnés \(n\) vecteurs linéairement indépendants de \(\Rr^m\), ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2231

Soient \(p,q :\) \(1\leq p < q\leq n\), ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2232

Soit \(Z=\left(\begin{array}{cc} c&s\\ -s&c\end{array}\right)\) avec ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2234

Soit \(A\in\Rr^{m\times n}\). On veut construire une matrice ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3673

Soient \(\vec x_1,\dots,\vec x_n\) des vecteurs d’un espace vectoriel euclidien ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3677

Soit \(M \in \mathcal{M}_n(\R)\) inversible. Montrer qu’il existe une matrice orthogonale, ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3703

Soient \(f,g \in {\cal O}(\R^3)\) ayant même polynôme caractéristique.

Montrer qu’il existe ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3705

Déterminer les sous-groupes de \({\cal O}^+(3)\) de cardinal 2,3, ou 4.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3706

Soit \(E\) un espace vectoriel euclidien et \(f \in \mathcal{L}(E)\) antisymétriq ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3709

Compléter la matrice ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3710

Pour tout triplet \((a,b,c)\) de réels on pose ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3712

Déterminer la matrice de la rotation \(\cal R\) de \(\R^3\) dans une base orthono ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3729

Soit \(S\) une matrice carrée d’ordre \(n\), à coefficients réels, symétrique déf ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3732

Soit \(E\) un espace vectoriel réel de dimension quelconque, ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3744

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

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3745

Soit \(M \in {\cal O}(n)\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3751

\(E = \mathcal{M}_n(\R)\) muni du produit scalaire : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3752

Quelles sont les matrices \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) égales à leur comatrice ?

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3753

Trouver les matrices \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) telles que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3754

Soit \(P \in {\cal O}(n)\). A l’aide de l’inégalité de Cauchy-Schwarz, démontrer que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3757

Soit \(G\) un sous groupe compact de \(GL_n(\C)\). Si ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3760

\({\cal O}_n(\Q)\) est-il dense dans \({\cal O}_n(\R)\) ?

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3761

On considère l’endomorphisme de \(\R^3\) de matrice dans la base canonique : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3764

Soit \({\cal B} = (\vec e_1,\dots,\vec e_n)\) une base non orthonormée de \(E\), ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3767

Soient \(a_1,\dots,a_n \in \R\) et \(M = (a_ia_j) \in \mathcal{M}_n(\R)\). Montre ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3781

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