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Programme de mathématiques MP, MPI

d) Endomorphismes et matrices carrées diagonalisables

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ContenusCapacités et commentaires
Un endomorphisme d’un espace vectoriel $E$ de dimension finie est dit diagonalisable s’il existe une base de $E$ dans laquelle sa matrice est diagonale.
Une telle base est constituée de vecteurs propres.
Cas des projecteurs, des symétries.
Pour qu’un endomorphisme soit diagonalisable, il faut et il suffit que la somme de ses sous-espaces propres soit égale à $E$.
Caractérisation par la somme des dimensions des sous-espaces propres.
Une matrice carrée est dite diagonalisable si elle est semblable à une matrice diagonale.
Interprétation en termes d’endomorphisme.
Dans les exercices pratiques, on se limite à $n=2$ ou $n=3$.
Cas d’un endomorphisme d’un espace de dimension $n$ admettant $n$ valeurs propres distinctes.
Traduction matricielle.
Pour qu’un endomorphisme $u$ soit diagonalisable, il faut et il suffit que $\chi_u$ soit scindé et que, pour toute valeur propre de $u$, la dimension de l’espace propre associé soit égale à sa multiplicité.
Traduction matricielle.
Cas où $\chi_u$ est scindé à racines simples.
L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1661

Étudier le caractère diagonalisable des matrices suivantes et le cas échéant, les diagonaliser :

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1662

Soient \(A\in \mathcal{M}_n(K)\) telle que \(\text{tr}(A)\not= 0\) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1664

Étudier le caractère diagonalisable des matrices suivantes

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1665

Soient \(E\) un \(K\)-espace vectoriel de dimension ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1667

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1668

On considère la matrice par blocs ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1669

On désigne par \(E\) l’espace vectoriel des polynôme s à coefficients réels, et par ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1670

Pour tout élément non nul \(a=(a_1, a_2, \ldots ,a_n)\) de \(\mathbb{R}^{n}\), on ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1671

Soit \(B\) une matrice diagonalisable  de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1672

On considère l’endomorphisme \(a\) de \(E=\Rr^2\) dont la matrice représentative ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1673

Soit \(K\) un corps commutatif quelconque, et soit \(F=\mathcal{M}_n(K)\) l’espac ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1677

Soient \(f\in\mathcal{L}(E)\) et \(a\in E.\)

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1679

Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1681

Soit \(A\in\mathcal{M}_n(\Rr)\) et soient \(\lambda_1,...,\lambda_n\) ses valeurs ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1691

Les questions sont indépendantes. \(K\) désigne \(\Rr\) ou ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1692

Soit \(E\) un espace vectoriel réel de dimension \(4\). Soit: ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1695

Soit \(\rho\) l’application de \(\R_4[X]\) dans lui-même qui à un polynôme ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1701

Soient \(n\in\Nn\setminus\left\{0\right\}\) et \(f\) l’endomorphisme de l’espace ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1704

Résoudre les systèmes différentiels suivants ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1706

Résoudre le système différentiel suivant : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1707

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1708

Déterminer toutes les suites \((u_{n})_{n\in\N}\) à valeur complexes telles que : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1709

Etant donnés quatre nombres réels \((u_{0},v_{0},w_{0},x_{0})\), on définit quatre nouveaux nombres ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1710

Donner toutes les suites \((x_{n})\), \((y_{n})\) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 1712

On considère la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1713

Résoudre le système différentiel \(X'=AX\) où \(A\) est la matrice : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1714

Soit la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1716

Calculer les puissances et l’exponentielle (\(e^M=\sum_{k=0}^{+\infty} \frac{M^k}{k!}\)) des matrices suivantes : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1717

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1720

Soit \(a\in\mathcal{L}(E)\) un endomorphisme d’un \(K\)-espace vectoriel de dimen ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1724

Soient \((x_n)_{n \in \N } ,\) \((y_n)_{n \in \N }\) et ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1726

Etudier les solutions (suivant \(A\)) dans \(M_2 (\C )\) de l’équation ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1727

Soit \(A\in M_n(\mathbb{K} ) .\) On note ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1728

Les parties I, II, III et IV peuvent être traitées indépendamment les unes des autres.

Soient ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2467

Donner les valeurs propres, vecteurs propres et matrice de diagonalisation éventuelle des matrices suivantes dans ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2468

Soit \(\mathbb K\) le corps des réels ou des complexes, et \(u\) l’endomorphisme ...

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 2471

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2473

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2477

Soit \(A\) une matrice carrée réelle d’ordre \(n\) non nulle et nilpotente.

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2563

Soit \(M\) la matrice réelle \(3\times3\) suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2566

Soit \[A=\begin{pmatrix}1&0&0 \\ 0&1&0 \\ 1&-1&2\end{pmatrix}\] Démontrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2567

Soit \[A=\begin{pmatrix}1&1&-1 \\ 0&1&0 \\ 1&0&1\end{pmatrix}\] Factoriser le polynôme ca ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2568

Soit \[A=\begin{pmatrix}a&c \\ c&d\end{pmatrix}\in M_2(\R)\] Démontrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2571

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

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2573

(7 points) On considère la suite \((u_n)_{n\in\N}\) définie par ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2574

(5 points) Soit \(A\) une matrice carrée, \(A\in M_n(K)\) ( ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2575

(4 points) On suppose qu’une population \(x\) de lapins et une population ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2577

(7 points) Soient \(M\) et \(A\) deux matrices de ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2580

Soit \(M\) la matrice de \(\R^4\) suivante ...