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Programme de mathématiques PTSI · semestre 2

Espaces vectoriels et applications linéaires

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Texte officiel du programme

Les objectifs de cette section sont les suivants :

  • acquérir les notions de base relatives aux espaces vectoriels et à l’indépendance linéaire ;
  • reconnaître les problèmes linéaires et les traduire à l’aide des notions d’espace vectoriel et d’application linéaire ;
  • définir la notion de dimension, qui décrit le nombre de degrés de liberté d’un problème linéaire ; on insistera sur les méthodes de calcul de dimension et on fera apparaître que ces méthodes reposent sur deux types de représentation : paramétrisation linéaire d’un sous-espace, description d’un sous-espace par équations linéaires.

En petite dimension, l’intuition géométrique permet d’interpréter les notions de l’algèbre linéaire, ce qui facilite leur extension au cas général : on en tirera parti par de nombreuses figures.

$\mathbb{K}$ désigne $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$. Tout développement théorique sur les espaces de dimension infinie est hors programme.

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2033

On considère les droites et les plans suivants dont les équations sont données dans le repère ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 2034

On considère le point \(A (-2,4,1)\), les vecteurs ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2036

Soit \(P\) un plan muni d’un repère ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2037

On considère \(S_1\) la transformation du plan définie par le système d’équations suivant :

...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2038

Soit \(f\) la transformation de l’espace définie analytiquement par ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 2039

Définir analytiquement la projection orthogonale sur le plan d’équation \(2x+2y-z=1\).

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2040

Dans le plan muni d’un repère orthonormé direct \((O,\vec{OI},\vec{OJ})\).

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2043

Tout ce problème se situe dans l’espace euclidien tridimensionnel muni d’un repère orthonormé direct ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2044

L’espace est rapporté à un repère orthonormé direct \((0,\vec{\strut\imath},\vec{\strut\jmath},\vec{\strut k})\). ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne

exo7 2045

Soient \(A\), \(B\) et \(C\) trois points distin ...

L3 Théorie des groupes Ordre d'un élément solution

exo7 2114

Soit \(G\) un groupe vérifiant ...

L3 Topologie Application linéaire bornée solution

exo7 2363

Soient \(E\) et \(F\) deux espaces normés réels et ...

L3 Topologie Application linéaire bornée solution

exo7 2365

Soit \(X = \Rr[x]\) l’ensemble des polynômes. Pour ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2425

VRAI ou FAUX

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 2427

On note \(\R^n\) l’ensemble des \(n\)-uplets ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2428

Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension finie, \(F, G\) deux sous-espaces de ...

L1 Algèbre Polynôme, fraction rationnelle

exo7 2429

Soit \(E = \R[X]_n\) (polynômes de degré \(\le n\)), et ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2430

Soit \(E\) l’ensemble des suites réelles \((u_n)_{n \ge 0}\). Pour tout ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2431

Parmi les applications suivantes, lesquelles sont des formes linéaires sur \(C^\infty(\R)\) : ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2432

Parmi les applications suivantes, lesquelles sont des endomorphismes de \(C^\infty(\R)\) ( ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2435

Soit \(E\) un espace vectoriel réel et \(u\) un endomorphisme de ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2436

Soit \(e = (e_1, e_2, e_3)\) la base canonique de \(\R^3\) et ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2441

Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension finie \(n\), et ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2447

Soit \(E\) l’espace vectoriel des fonctions réelles indéfiniment dérivables à valeurs dans ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2450

Dans \(\R^4\), on note \(v_1 = {\null}^t(1, 2, 0, -1)\), ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2459

Soit \(E\) l’espace vectoriel des matrices carrées réelles d’ordre 2.

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2469

Soit \(a,b,c\) trois réels et \(u\) l’endomorphisme de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2473

Soit \(E\) l’ensemble des polynômes à coefficients réels de degré inférieur ou égal à ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 2475

Trouver toutes les matrices de \(\mathcal{M}_3(\Rr)\) qui vérifient

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2476

Soit \(E\) l’ensemble des polynômes à coefficients réels de degré inférieur ou égal à ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles solution

exo7 2498

Soient \(E\) et \(F\) deux espaces normés réels et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier solution

exo7 2564

Soit \(E\) un espace vectoriel sur un corps \(K\) ( ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2571

Soit \(f\) un endomorphisme de \(E\) vérifiant ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2576

(9 points) Soit \(u\) l’endomorphisme de \(\R^3\), dont la ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2579

Soit \(E\) un espace vectoriel sur un corps \(K\) ( ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 2585

Soient \(A\) et \(B\) des matrices non nulles de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2604

Soit \(\theta\in \R\), on considère l’endomorphisme \(f\) de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2607

Soit \(A\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2615

Questions préliminaires :

L2 Géométrie Courbes planes

exo7 2697

Sur l’écran d’un oscilloscope on observe la courbe dont les équations paramétriques sont les suivantes: ...

L2 Géométrie Courbes planes

exo7 2705

Montrer que les deux droites de l’espace d’équations paramétriques \({x = 2+2t}, {y =2+4t}, {z=2-4t}\) et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2731

Décider, pour chacun des systèmes d’équations aux inconnues \(x_1\), \(x_2\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2736

Les vecteurs complexes \((z, w)\) et \((z', w')\) sont liés par la formul ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2740

On munit \(\mathbb{R}^2\) d’un repère orthonormé \((O, \vec{i}, \vec{j})\). Montr ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2741

Soit \(f\) la fonction de \(\mathbb{R}^4\) dans ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2742

Soit l’application \(f~:\mathbb{R}^3\rightarrow \mathbb{R}^3\) donnée par : ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2743

Soit \(f\) une application linéaire surjective de \(\mathbb{R}^{4}\) dans ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2761

Soit \(f~:\mathbb{R}^2\rightarrow \mathbb{R}^2\) l’application linéaire définie par ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2765

Soit la matrice ...

L1 Algèbre Application linéaire

exo7 2771

Calculer une base de l’image et une base du noyau de l’application linéaire ...