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Programme de mathématiques MP, MPI

Réduction des endomorphismes et des matrices carrées

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Texte officiel du programme

La réduction des endomorphismes et des matrices carrées prolonge les notions d’algèbre linéaire vues en première année. Elle trouve des applications et des illustrations dans d’autres domaines du programme (topologie, équations différentielles, systèmes dynamiques discrets, chaînes de Markov). Elle permet également de tisser des liens entre l’algèbre linéaire et l’algèbre générale, notamment polynomiale.

Le but de cette section est de donner une introduction substantielle au problème de la réduction. Les approches sont de deux types, qu’il convient d’identifier : la première, de nature géométrique, repose sur les notions de sous-espace stable et d’éléments propres ; la seconde, plus algébrique, fait appel aux polynômes annulateurs.

Sans soulever de difficulté, on signale que les notions d’algèbre linéaire étudiées en première année s’étendent au cas d’un corps de base quelconque. Pour éviter les difficultés liées aux polynômes en caractéristique non nulle, la section est traité sous l’hypothèse que $\mathbb{K}$ est un sous-corps de $\mathbb{C}$.

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 3806

Soient \(A,B\) des matrices de \(\mathcal{M}_n(\R)\) symétriques et ...

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 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 3819

Soit \(A\in\mathcal{M}_n(\R)\) telle que \(A^2 = -I_n\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3821

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

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4071

Déterminer les éléments propres des endomorphismes suivants :

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4072

Soit \(A\) un polynôme à coefficients réels de degré 2 donné. Au polynôme \(P\) d ...

L1 Analyse Série numérique solution

exo7 4412

Résoudre dans \(\mathcal{M}_2(\C)\) : ...

L2 Analyse Série entière solution

exo7 4584

Soit  ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4787

On considère l’espace \(\mathcal{M}_n(\C)\) muni d’une norme quelconque.

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4788

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

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4811

Soit \(E\) un \(\C\)-evn et ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4821

Soit \(E\) un espace vectoriel complexe de dimension finie. On considère un endomorphisme ...

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4933

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

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4940

On considère un plan \(P\) et une droite \(D\) sécants. Déterminer le lieu des po ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5261

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

L1 Algèbre Matrice

exo7 5271

Soit \(f\) qui, à \(P\in\Rr_{2n}[X]\) associe ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5273

Calculs par blocs.

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5275

Soit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5490

Soit \(M=\left( \begin{array}{ccc} a&b&c\\ c&a&b\\ b&c&a \end{array} \right)\) avec ...

L1 Algèbre Espace vectoriel solution

exo7 5577

Soient \(F_1\), \(F_2\),..., ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5584

Soient \(E\) un espace de dimension finie \(n\) non nulle et ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5586

Soient \(E\) un espace vectoriel et \(f\) un endomorphisme de ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5591

Soient \(p_1\),..., \(p_n\) ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5592

Soit \(E\) un \(\Cc\)-espace de dimension finie ...

L1 Algèbre Application linéaire solution

exo7 5599

Soient \(E\) un \(\Cc\)-espace vectoriel non nul de dimension finie ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5624

Soit \(M\in\mathcal{M}_3(\Rr)\). Montrer que les deux propriétés suivantes sont équivalentes :

...
L1 Algèbre Matrice solution

exo7 5628

Pour \(A\) matrice nilpotente donnée, on pose ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5644

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

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5649

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5651

Soit \(A =\left( \begin{array}{ccc} 1&2&2\\ 2&1&2\\ 2&2&1 \end{array} \right)\). Pour ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5652

Résoudre dans \(\mathcal{M}_3(\Rr)\) l’équation \(X^2 = A\) où ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5653

Soit \(A = \left( \begin{array}{ccc} 3&1&0\\ -4&-1&0\\ 4&8&-2 \end{array} \right)\).

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5654

Soit \(f\) qui à \(P\) élément de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5655

Soit \(E=\Rr_{3}[X]\). Pour \(P\) élément de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5656

Soit \(A\) une matrice rectangulaire de format \((p,q)\) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5657

Soient \(u\) et \(v\) deux endomorphismes d’un espa ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5658

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

Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5659

Soient \(f\) et \(g\) deux endomorphismes d’un espa ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5660

Soit \(E\) un \(\Cc\)-espace vectoriel de dimension finie non nulle.

Soien ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5661

Soit ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5663

Soient \(A\) un élément de \(\mathcal{M}_n(\Cc\)) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5664

Soient \(a\) et \(b\) deux réels tels que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5665

Soit \(A=(a_{i,j})_{1\leqslant i,j\leqslant n}\in\mathcal{M}_n(\Rr)\) telle que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5666

Soit \(A\) une matrice antisymétrique réelle. Etudier la parité de son polynôme car ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5667

Soit ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5668

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 5670

Soit \(E\) un \(\Kk\)-espace vectoriel de dimensio ...