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Programme de mathématiques PCSI · semestre 1

d) Ensemble des matrices carrées

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259 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Ensemble $\mathscr{M}_n(\mathbb{K})$.
Non commutativité si $n\geqslant 2$. Exemples de diviseurs de zéro, d’éléments nilpotents.
Matrice identité, matrice scalaire.
Notation $I_n$.
Matrices symétriques, antisymétriques.
Notations $\mathscr{S}_n(\mathbb{K})$, $\mathscr{A}_n(\mathbb{K})$.
Formule du binôme.
Produit de matrices diagonales, de matrices triangulaires supérieures, inférieures.
Application au calcul de puissances.
Matrice inversible, inverse. Groupe linéaire.
Notation $\mathrm{GL}_n(\mathbb{K})$. On vérifie les propriétés lui conférant une structure de groupe, mais la définition axiomatique des groupes est hors programme.
Inverse d’une transposée.
Inverse d’un produit de matrices inversibles.
Les opérations élémentaires préservent l’inversibilité.
Calcul de l’inverse d’une matrice, par opérations élémentaires ou par résolution du système $AX=Y$.
Toute technicité est exclue.
Condition nécessaire et suffisante d’inversibilité d’une matrice triangulaire ; l’inverse d’une matrice triangulaire inversible est triangulaire.
Cas particulier des matrices diagonales.
L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1187

Pour quelles valeurs de \(a\) la matrice ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1314

Pour la multiplication usuelles des matrices carrées, les ensembles suivants sont-ils des groupes : ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1321

On nomme \(M_n({\Zz})\) l’ensemble des matrices de taille \(n\times n\) à coeffic ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1413

Soit \(GL_2(\Rr)\) l’ensemble des matrices inversibles \(2\times 2\) à cœfficient ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1532

Soit \((E,<,>)\) un espace euclidien de dimension \(p\). A chaque ...

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 Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1589

Montrer que \(P=(X-1)^2(X-2)\) est un polynôme annulateur de la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1595

On considére la matrice ...

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 1606

Soit \(J\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1608

Soit \(M\) la matrice suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1615

Soit \(A=\left (\begin{array}{cc} 1&4\\2&3\end{array}\right ).\) Trouver les valeurs propres de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1617

Soit \(A=\left (\begin{array}{ccc} 1&1&1\\1&1&1\\1&1&1\end{array}\right ).\) Trouver, sans ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1620

On considère la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1623

Pour quelles valeurs de \((a,b,c)\in\C^{2}\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1629

Les matrices suivantes sont-elles diagonalisables, triangularisables ? Si oui, les réduire. ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1632

Soit \(\alpha\) et \(\beta\) deux réels, et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1641

Déterminer les valeurs propres des matrices suivantes. Sont-elles diagonalisables, triangularisables ?

...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1674

Soit \(\theta\in]0,\pi[\). On considère les deux matrices d’ordre \(n\):

...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1711

Soit \(a\) un réel. On considère le système à \(n\) équations et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1712

On considère la matrice ...

L3 Topologie Espace vectoriel normé

exo7 1899

Soit \(A\in M_n(\Cc )\). Montrer quil existe une suite de matrices ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2112

Montrer que l’ensemble des matrices carrées à \(n\) lignes et \(n\) colonnes de d ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément

exo7 2123

On pose ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2211

Démontrer l’identité \[(A + UBV)^{-1} = A^{-1} -A^{-1} U( I+BVA^{-1}U)^{-1} BVA^{-1}\] en précisant:

    ...
L3 Analyse numérique Autre

exo7 2215

Soient

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

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2229

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

L1 Algèbre Matrice

exo7 2445

Soit \(A\) une matrice carrée d’ordre \(n\) vérifiant pour tout ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2448

Calculer les déterminants suivants ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2451

Soit \(A = (a_{i,j})\) une matrice complexe dont les coefficients vérifient ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2452

Calculer par récurrence le déterminant ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 2453

Montrer que ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2454

Soit \(M\) une matrice carrée d’ordre \(n\), et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2455

Calculer le déterminant d’ordre \(n\) ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2456

Calculer le déterminant ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2457

Soit \(A, B\) deux matrices carrées d’ordre \(n\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2458

Soit \(E\) l’espace vectoriel des matrices carrées d’ordre \(n\) réelles, et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2465

Soit \(A\) une matrice carrée d’ordre \(n\) tridiagonale, c’est-à-dire telle que ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2466

Soit la matrice ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2513

Soit \({\cal F}\) l’algèbre des matrices carrés \(p\times p\) munie d’une norme. ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 2565

Soit \(A=(a_{ij})_{1\leq i,j\leq n}\) une matrice carrée \(n\times n\). On veut d ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2567

Soit \[A=\begin{pmatrix}1&1&-1 \\ 0&1&0 \\ 1&0&1\end{pmatrix}\] Factoriser le polynôme ca ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2574

(5 points) Soit \(A\) une matrice carrée, \(A\in M_n(K)\) ( ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 2578

Soient \(a,b,c\) des réels vérifiant \(a^2+b^2+c^2=1\) et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 2582

Soit \(a\in\R\) et \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2592

Soit \(A\) la matrice de \(M_3(\R)\) suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2596

Soit \(P(X)\) un polynôme de \(\C[X]\), soit ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2603

Soit \(a\in\R\) et \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2605

Soit \(u\) l’endomorphisme de \(\R^3\) dont la matrice dans la base canonique est ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2606

Soit \(u\) l’endomorphisme de \(\R^3\), dont la matrice dans la base canonique es ...