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Programme de mathématiques PCSI · semestre 2

Matrices et déterminants

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787 exercices
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 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 3784

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

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 solution

exo7 3787

Soit \(f \in \mathcal{L}(E)\). Montrer qu’il existe une base orthonormée ...

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 3805

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

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3807

Soient \(X,Y \in \mathcal{M}_{n,1}(\R)\) indépendantes, \(a \in \R\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3808

Soit \(J = \begin{pmatrix}I_n&0\cr0&-I_p\cr\end{pmatrix}\), et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3809

Soit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3810

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\C)\) de valeurs propres ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3812

Soit \(S\), matrice orthogonale d’ordre impair, de coefficients fonction de \(t\) ...

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 3814

Soit \(A\in\mathcal{M}_n(\R)\) telle que pour tout \(X\in\mathcal{M}_{n,1}(\R)\) ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3815

Peut-on définir sur \(\R^2\) une structure euclidienne telle que l’endomorphisme ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3816

Soit \(M\in\mathcal{M}_n(\C)\) et \(\lambda\in\mathrm{spec}(M)\). Montrer que ...

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 3821

Soient \(n \in \N^*\), \(S_n(\R)\) l’espace des matrices ...

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 3830

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétrique définie positive.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3838

Soit \(E\) un espace euclidien, \((\vec e_1,\dots,\vec e_n)\) une base de ...

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 3981

Soit \(f : \R \to \R\) convexe et \(x < y < z\). Montrer que ...

L1 Analyse Développement limité solution

exo7 4004

Soit \(f:\R \to \R\) trois fois dérivable en \(a\). Étudier ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

exo7 4160

Soit \(f : {\R^n} \to {\R^n}, {(x_1,\dots,x_n)} \mapsto {(\sigma_1,\dots,\sigma_n)}\)

où ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables

exo7 4172

Soit \(f : {\mathcal{M}_n(\R)} \to \R, M \mapsto {\det M.}\)

Montrer que ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4583

Montrer l’existence de \(f(z) = \sum_{k=1}^{\infty} kz^k\) pour \(z\in\C\), ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4749

Soit \(B\) une matrice antisymétrique. On suppose que la suite ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4751

Soit \(A \in \mathcal{M}_p(\R)\) quelconque. Montrer qu’il existe une suite de matrices inversibles convergeant ve ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4752

Soit \(A \in \mathcal{M}_p(\R)\). On suppose que la suite de matrices : ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4764

Soit \(p\) une semi-norme sur \(\mathcal{M}_n(\C)\) (ie. il manque juste l’axiome ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4788

Soit \(N\in\mathcal{M}_n(\C)\). Montrer que \(N\) est nilpotente si et seulement ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4807

Soient \(x_1,\dots,x_n \in \R\) distincts. À ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace solution

exo7 4859

Soient \(I,J,K\) trois points du plan. Montrer l’équivalence entre les trois propriétés :

a) ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 4884

Soit \((A,B,C)\) une base affine de \({\cal E}_2\), et ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5189

Soit \(f\in\mathcal{L}(\Rr^2)\). Pour \((x,y)\in\Rr^2\), on pose ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5257

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

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5258

Pour \(x\) réel, on pose :

...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5259

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

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5260

Soit ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5261

Soit \(f\) un endomorphisme de \(\Rr^3\), nilpotent d’indice ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5262

Soit ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5263

Montrer que ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5264

Montrer qu’une matrice triangulaire supérieure est inversible si et seulement si ses coefficients diagonaux sont tous non nuls.

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5265

Soient \(I=\left( \begin{array}{cc} 1&0\\ 0&1 \end{array} \right)\) et ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5266

Soit \(A\in\mathcal{M}_{3,2}(\Rr)\) et \(B\in\mathcal{M}_{2,3}(\Rr)\) telles que  ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5267

Soit \(A=(a_{i,j})_{1\leq i,j\leq n}\) \((n\geq2)\) définie par

...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5268

Déterminer le centre de \(\mathcal{M}_n(\Kk)\), c’est à dire l’ensemble des éléments de ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5272

Soit \(A\in\mathcal{M}_n(\Cc)\) telle que :  ...