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Programme de mathématiques PCSI · semestre 2

Matrices et déterminants

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Texte officiel du programme

Les objectifs de cette section sont les suivants :

  • présenter les liens entre applications linéaires et matrices, de manière à exploiter les changements de registres (géométrique, numérique, formel) ;
  • étudier l’effet d’un changement de bases sur la représentation matricielle d’une application linéaire et d’un vecteur ;
  • introduire la notion de déterminant d’une famille de vecteurs, en motivant sa construction par la géométrie ;
  • établir les principales propriétés des déterminants des endomorphismes et des matrices carrées, et indiquer quelques méthodes simples de calcul.
L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Calcul de déterminant

Calculer : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Calcul de déterminant

Calculer les déterminants ci-dessous en indiquant la méthode de calcul :

...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Calcul de déterminants de matrices triangulaires

Calculer les déterminants suivants : ...

L1 Algèbre Matrice solution

Complexes et matrices

L’ensemble des nombres complexes est défini par \(\mathbb{C}=\{a+i b / a \in \mathbb{R}, b \in \mathbb{R}\}\) avec ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Compter les paramètres d'un RNN, LSTM et GRU

Le nombre de paramètres d’un réseau est un indicateur clé de sa capacité et de son coût d’entraînement. On note :

  • ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Convolution 2D complète à la main avec padding same

On considère l’image \(I\) et le noyau \(K\) suivants : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Déterminant d'un produit

En utilisant le déterminant, justifier l’existence d’une matrice \(A\) vérifiant : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Déterminant d'un produit

Soient \(A\) et \(B\) deux matrices carrées telles que ...

L1 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Déterminant de Vandermonde

On cherche à calculer le déterminant suivant, dit de Vandermonde : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

Déterminant nul

Sans calculs (ou presque), justifier que les déterminants suivants sont nuls. ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 1001

Soit \(n \in { \Nn}\) et \(E={ \Rr}_{n}[X]\), l’espace vectoriel des polynômes à ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 1008

Déterminer pour quelles valeurs de \(t\in {\Rr}\) les polynômes ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 1009

Etudier la liberté des familles

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 1024

Déterminer suivant la valeur de \(x \in \Rr\) le rang de la famille de vecteurs ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1041

On considère la matrice suivante : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1043

On considère les deux matrices suivantes : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1044

Trouver les matrices qui commutent avec ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1045

Soit ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1046

Soit \(A= \begin{pmatrix} 1 & 1 & 0\\ 0& 1 &1 \\ 0&0&1 \end{pmatrix}\) et soit ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1047

On considère la matrice ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1049

Soit \(A\) une matrice carrée d’ordre \(n\) ; on suppose que ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1050

Soit \(A= \begin{pmatrix} -1 & 1 &1 \\ 1 & -1&1&\\ 1 & 1&-1 \end{pmatrix}\)

...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1052

Soit \(A=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 2 \cr 0 & -1 & 1 \cr 1 & -2 & 0 \cr \end{pmatrix}\). Cal ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1053

Déterminer deux éléments \(A\) et \(B\) de ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1054

Soit \(E\) le sous ensemble de \(M_3({\Rr})\) défini par ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1055

Soit \(A\in M_2(\R ) .\) On nomme commutant de \(A\) et on note ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1058

Soient \(A\) et \(B \in M_n(\mathbb{K} )\) deux matrices triangulaires supérieure ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1059

Soit \(N\in M_n(\C )\) une matrice nilpotente. Calculer \(\hbox{det}(I+N) .\) Si ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1060

Soit ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1061

Soit \(A(\theta) = \begin{pmatrix} \cos \theta & -\sin \theta \\ \sin \theta & \cos \theta \end{pmatrix}\) ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1062

Soit \(A = \begin{pmatrix} 0&0&0 \\ -2&1&-1 \\ 2&0&2 \end{pmatrix}\).

L1 Algèbre Matrice

exo7 1067

Déterminer l’ensemble des matrices \(M\in M_{n}({\Rr})\) telles que : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1068

Soit \(M\in M_{n}({\Rr})\) telle que \(M-I_{n}\) soit nilpotente (ie ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1069

\(A=\left( a_{i,j}\right) \in \mathcal{M}_{n}(\Rr)\) telle que : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1070

Montrer que si \((A,B)\in M_{n}({\Rr})\) et \(AB=A+B\) alors ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1071

Soit \(M=\left( a_{i,j}\right) _{(i,j)\in \{1,...,n\}^{2}}\in M_{n}({\Rr}),\) montrer : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1072

Soit \(J\in M_{n}({\Rr})\) une matrice telle que : \(J^{2}=I\) et ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1073

Soit \((A,B)\in (M_{n}(\Cc))^{2}\) tel que \(\forall X\in M_{n}(\Cc),\) ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1074

Soit \((A,B)\in (M_{n}(\Cc))^{2}\) tel que \(AB=I+A+A^{2}.\) Montrer que ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1075

Soit \(A\in M_{n}({\Rr})\)une matrice triangulaire à éléments diagonaux nuls, montrer que : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1076

Calculer les puissances de : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1077

Soit \(A\in M_{n}({\Rr})\) nilpotente, on définit : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1078

Calculer l’inverse de : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1079

Calculer l’inverse de : ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1080

Soient \((x_n)_{n \in \N}\) et \((y_n)_{n \in \N}\) deux suites réelles, vérifian ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1081

Soit \(h\) l’homomorphisme de \(\mathbb{R}^3\) dans ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1082

Soit \(h\) une application linéaire de rang \(r\), de ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1083

On désigne par \(\mathcal{P}_2\) l’espace des polynômes sur \(\mathbb{R}\) de deg ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1084

Soit \(f : \C \rightarrow \C\) l’application \(z \mapsto e^{i\theta }\bar{z} .\) ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1085

Soit \(f\in\mathcal{L}(\R ^3)\) telle que \(f^3=-f\) et ...