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Programme de mathématiques PTSI · semestre 1

Calcul matriciel et systèmes linéaires

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428 exercices
Texte officiel du programme

Le but de cette section est de présenter une initiation au calcul matriciel. Ainsi, on prépare l’étude géométrique de l’algèbre linéaire menée au second semestre, on revient sur l’étude des systèmes linéaires.

Dans cette section, $\mathbb{K}$ désigne $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3830

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

L1 Analyse Dérivabilité des fonctions réelles

exo7 3981

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

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 ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle solution

exo7 427

Trouver le polynôme \(P\) de degré inférieur ou égal à \(3\) tel que : ...

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 4753

Soit \(A\in \mathcal{M}_n(\C)\) telle que la suite \((A^k)\) converge vers une ma ...

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4933

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

L2 Géométrie Courbes planes solution

exo7 5205

Construire l’ensemble des points \(M\) de coordonnées polaires ...

L1 Analyse Suite solution

exo7 5230

Soient \((u_n)\), \((v_n)\) et \((w_n)\) les sui ...

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 5269

Déterminer le rang des matrices suivantes :

...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5270

Montrer que tout hyperplan de \(\mathcal{M}_n(\Kk)\) \((n\geq 2)\) contient au mo ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5273

Calculs par blocs.

L1 Analyse Suite solution

exo7 5277

On pose \(u_0=1\), \(v_0=0\), puis, pour ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 5359

\(\sigma\) étant une permutation de \(\{1,...,n\}\) donnée, on définit la matrice ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5363

Pour \(a\), \(b\) et \(c\) deux à deux distincts ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5364

Calculer :

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5366

Soit \(A=(a_{i,j})_{1\leq i,j\leq n}\) où, pour tout \(i\) et tout ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5368

Soit \((A,B)\in(M_n(\Rr))^2\) et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5369

Soit \(A=(a_{i,j})_{1\leq i,j\leq n}\) et \(B=(b_{i,j})_{1\leq i,j\leq n}\) avec ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5370

Déterminer les matrices \(A\), carrées d’ordre \(n\), telles que pour toute matri ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5371

Soit ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5372

Calculer \(\mbox{det}(\mbox{com}A)\) en fonction de \(\mbox{det}A\) puis étudier ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5373

Soient \(a_{i,j}\) (\((i,j)\) élément de ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5374

Calculer

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5375

Résoudre (en discutant en fonction des différents paramètres) les systèmes suivants :

...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5376

Donner une base du sous-espace vectoriel de \(\Rr^5\) défini par :

...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5378

Résoudre le système : \(x_1+x_2=0\), \(x_{k-1}+x_k+x_{k+1}=0\) pour ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5379

Soit \(E\) un ensemble contenant au moins \(n\) éléments et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5380

Déteminer l’inverse de \(A=(a_{i,j})\) telle que \(a_{i,i+1}=a_{i,i-1}=1\) et ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5585

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

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5597

Montrer que tout hyperplan de \(M_n(\Rr)\) contient des matrices inversibles.

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5607

Rang de la matrice \((i+j+ij)_{1\leqslant i,j\leqslant n}\).

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5609

On appelle idéal bilatère de l’anneau \((\mathcal{M}_n(\Kk),+,\times)\) tout sous-ensemble I de ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5611

Soient \(A=(a_{i,j})_{1\leqslant i,j\leqslant n}\) et ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5613

Soit \(n\) un entier naturel supérieur ou égal à \(2\) et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5614

Soit \(A\) une matrice carrée de format \(n\). Cal ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5615

Soit \(A\) une matrice carrée de format \(n\). ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5616

Résoudre dans \(\mathcal{M}_n(\Rr)\) l’équation \(M=\text{com}M\) ( ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5634

Rang du système de formes linéaires sur \(\Rr^4\)

...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5635

Soient \(A=(a_{i,j})_{1\leqslant i,j\leqslant n}\) une matrice carrée et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5639

Résoudre le système \(MX = U\) où ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5640

Calculer \(\text{det}(\sin(a_i+a_j))_{1\leqslant i,j\leqslant n}\) où \(a_1\),... ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5641

Calculer \(\text{det}(a_i+b_j)_{1\leqslant i,j\leqslant n}\) où \(a_1\),..., ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5642

Calculer \(\text{det}((a+i+j)^2)_{1\leqslant i,j\leqslant n}\) où \(a\) est un co ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5643

Soient \(x_1\),..., \(x_n\) \(n\) entiers nature ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5644

Soient \(a_0\),...,\(a_{n-1}\) \(n\) nombres com ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5645

Soient \(a_{i,j}\), \(1\leqslant i,j\leqslant n\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5646

Soient \(A\) et \(B\) deux matrices carrées réelles de format ...