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Programme de mathématiques BCPST, seconde année

b) Diagonalisation

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213 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Une famille finie de vecteurs propres associés à des valeurs propres distinctes est libre.
Une famille finie obtenue par juxtaposition de bases de sous-espaces propres associés à des valeurs propres distinctes est libre.
Un endomorphisme en dimension $n$ ou une matrice carrée $n\times n$ admet au plus $n$ valeurs propres deux à deux distinctes et la somme des dimensions des sous-espaces propres est inférieure ou égale à $n$.
En dimension finie, endomorphisme diagonalisable. Matrice diagonalisable.
Un endomorphisme en dimension $n$ ou une matrice carrée $n\times n$ est diagonalisable si, et seulement si, la somme des dimensions des sous-espaces propres est égale à $n$.
Un endomorphisme en dimension $n$ ou une matrice carrée $n\times n$ ayant $n$ valeurs propres distinctes est diagonalisable.
On fait observer que les sous-espaces propres sont de dimension 1.
La notion de polynôme annulateur est hors programme.
L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme solution

Diagonalisation et calcul de puissance

On considère la matrice \[A= \begin{pmatrix} 4 & 0 \\ 1 & 3 \end{pmatrix}.\]

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 solution

exo7 1104

Soit \(f\) l’endomorphisme de \(\Rr^2\) de matrice ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1159

Soit \(\left( A,B\right) \in M_{n}({\Rr})^{2}\) tel que \(A^{2}+B^{2}=AB\) et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1544

Déterminer la nature des transformations de \(\R^{3}\) dont les matrices dans la base canonique sont les suivantes ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1550

Dans l’espace vectoriel \(\R^{4}\) muni de son produit scalaire canonique, on considère l’endomorphisme ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1551

A — Soit \(E\) un espace vectoriel et \(u\) et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1557

Que peut-on dire d’une matrice carrée réelle à la fois symétrique et orthogonale ? Déterminer la nature et les éléments caractéristiques de l’endom ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1560

Déterminer une matrice diagonale \(D\in\mathcal{M}_2(\Rr)\) et une matrice orthogonale ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1576

Soit \(E\) un \(\mathbb{K}\)-espace vectoriel de dimension finie ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1578

Déterminer toutes les matrices \(A\) de \(\mathcal{M}_{2,2}(\R)\) telles que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1594

Soient \(J=\left(\begin{smallmatrix} 1&1\\1&1\end{smallmatrix}\right)\) et la matrice par blocs à coeffici ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1597

Soit \(m \in \R\) et \(A_m\in M_3 (\R )\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1600

Soient \(f\) et \(g\) deux endomorphisme s d’un espace vectoriel ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1604

Soient \(u\) et \(v\) deux endomorphismes de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1606

Soit \(J\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1611

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1613

Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension \(3\) et de base ...

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 1616

Soit \(A=\left (\begin{array}{ccc} 4&1&-1\\2&5&-2\\1&1&2\end{array}\right ).\) Diagonalise ...

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 1618

On considère les matrices suivantes ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1620

On considère la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1621

Soit \(T\) l’application linéaire de \(\mathbb R^3\) dans ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1622

Lorsque c’est possible, diagonaliser les matrices suivantes :

...

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 1624

Soit \(u\) l’application suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1625

Soit \(A\in\mathcal{M}_{n}(\R)\). Montrer que si \(\lambda\) est une valeur propr ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1626

Soit \(A_{t}\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1627

Pour quelles valeurs de \(a\), \(b\) et \(c\) le ...

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 1631

Soit \(P_{0}\) un polynôme de \(\R_{n}[X]\), et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1632

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1633

Les matrices suivantes sont-elles diagonalisables, triangularisables, sur \(\R\) et sur ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1634

On considère un endomorphisme \(f\) d’un \(\C\) espace vectoriel ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1635

La matrice suivante est-elle diagonalisable, triangularisable ? Effectuer explicitement la réduction. ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1636

Soit ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1637

On considère une matrice \(A\in\mathcal{M}_{nn}(\C)\) et l’application ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1639

Soit \(A\) la matrice ...

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 1642

Soit \(A\) la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1643

Dans l’espace vectoriel \(\R_{3}[X]\), on considère l’application linéaire suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1644

On considère un réel \(\alpha\) et l’application \(T_{\alpha}\) suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1645

Soient \(\R^n\) euclidien, \(f \in \textbf{O}_n(\R)\). Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1646

Diagonaliser en base orthonormale les matrices suivantes : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1648

Soit \(f\) un endomorphisme de \(\C^3\) dont la matrice par rapport à la base can ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1649

Soit \(A\in M_n(\Rr)\) telle que \(A^2=-I .\)

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1650

Soient \(\ M\) et \(N \in M_n (\mathbb{K} ) .\) On note ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1652

Soient \(E\) un \(\mathbb{K}\)-espace vectoriel de dimension finie, ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1654

Soit \(f \in \mathcal{L} (\R ^3)\) déterminée par sa matrice ...