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Programme de mathématiques MPSI, MP2I · semestre 1

e) Anneau des matrices carrées

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349 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Anneau $\mathscr{M}_n(\mathbb{K})$.
Non commutativité si $n \geqslant 2$. Exemples de diviseurs de zéro, d’éléments nilpotents.
Matrice identité, matrice scalaire.
Notation $I_n$.
Matrices symétriques, antisymétriques.
Notations $\mathscr{S}_n(\mathbb{K})$, $\mathscr{A}_n(\mathbb{K})$.
Formule du binôme.
Application au calcul de puissances.
Produit de matrices diagonales, de matrices triangulaires supérieures, inférieures.
Matrice inversible, inverse. Groupe linéaire.
Inverse d’une transposée.
Les opérations élémentaires préservent l’inversibilité.
Notation $\mathrm{GL}_n(\mathbb{K})$.
Calcul de l’inverse d’une matrice, par opérations élémentaires ou par résolution du système $AX = Y$.
Toute technicité est exclue.
Condition nécessaire et suffisante d’inversibilité d’une matrice triangulaire ; l’inverse d’une matrice triangulaire inversible est triangulaire.
Cas particulier des matrices diagonales.
L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2214

Soit \(A\) une matrice carrée d’ordre \(n\) inversible et ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2215

Soient

  • \(H=\)span\(\{v_1, \cdots , v_r\}\) le sous–espace vectori ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2221

Soit \(A\) une matrice inversible donnée.

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2223

 

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2224

Montrer que la factorisation LU préserve la structure des matrices bande au sens suivant : ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2225

Soit \(A\) une matrice symétrique inversible admettant une factorisation LU. Montrer que l’on peut écrire ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2226

Soit \(A=LU\) la décomposition LU d’une matrice \(A\in\Rr^{n\times n}\) avec ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2227

On suppose \(A\in\Rr^{n\times n}\) inversible. Montrer que si \(PA\Pi =LU\) est o ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2228

Soit \(A\in\Rr^{n\times n}\) telle que \(A^T\) soit à diagonale strictement domin ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2231

Soient \(p,q :\) \(1\leq p < q\leq n\), ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2232

Soit \(Z=\left(\begin{array}{cc} c&s\\ -s&c\end{array}\right)\) avec ...

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2233

Soient \(x\) et \(y\) deux vecteurs unitaires. Donner un algorithme qui utilise l ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2234

Soit \(A\in\Rr^{m\times n}\). On veut construire une matrice ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2236

Soit \(A\) une matrice hermitienne inversible décomposée en \(A=M-N\) où ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2237

Soit \(A=I-E-E^*\) une matrice carrée d’ordre \(N\) où ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2239

On considère le système \(Ax=b\) avec ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2434

Soit \(A\) une matrice carrée qui commute avec toutes les matrices carrées. Montrer que c’est une matrice scalaire ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2437

Soit \(A\) une matrice carrée.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2438

Soit \(G\) l’ensemble des matrices d’ordre 2 inversibles.

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 2440

Soit \(G\) le groupe multiplicatif des matrices complexes d’ordre \(n\). Parmi le ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2443

On rappelle qu’une matrice carrée \(A\) d’ordre \(n\) est dite symétriq ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 2444

Soient \(A, B\) deux matrices semblables (i.e. il existe \(P\) inversible telle q ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2446

Une matrice carrée réelle \(A\) est dite stochastique si ...

L1 Algèbre Espace vectoriel

exo7 2459

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

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2465

Soit \(A\) une matrice carrée d’ordre \(n\) tridiagonale, c’est-à-dire telle que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2470

Soit \(M\) une matrice de \(\mathcal M_n(\C)\) ; on suppose qu’il existe un entie ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2474

Soit \(A, B\) deux matrices carrées d’ordre \(n\) à coefficients complexes qui co ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 2477

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

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 2513

Soit \({\cal F}\) l’algèbre des matrices carrés \(p\times p\) munie d’une norme. ...

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 2569

Soit \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2577

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

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 2582

Soit \(a\in\R\) et \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2588

Soit \(N\) une matrice nilpotente, il existe \(q\in\N\) tel que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2590

La suite de Fibonacci \(0,1,1,2,3,5,8,13,...\) est la suite \((F_n)_{n\geq 0}\) d ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2591

Soit \(a\in\R\), notons \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2592

Soit \(A\) la matrice de \(M_3(\R)\) suivante : ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2594

Soit \(A\) la matrice suivante ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur solution

exo7 2606

Soit \(u\) l’endomorphisme de \(\R^3\), dont la matrice dans la base canonique es ...

L3 Théorie des groupes Groupe symétrique, décomposition en cycles disjoints, signature

exo7 2668

Matrices de permutation

Soit \(n\in\N^*\) et \(K\) un corps. Montrer que l ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2749

Calculer \(A^n\) pour tout \(n\in\mathbb{Z}\), avec successivement ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2750

Les matrices suivantes sont-elles inversibles? Si oui, calculer leurs inverses. ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2751

Inverser les matrices suivantes : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2752

L’exponentielle d’une matrice carrée \(M\) est, par définition, la limite de la série ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2759

Calculer les inverses des matrices suivantes de deux manières différentes : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 2760

En utilisant le déterminant montrer que chacun des systèmes suivants admet une solution unique. Résoudre chacun de ces système en inversant la matr ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 2768

Résoudre de quatre manières différentes le système suivant (par substitution, par la méthode du pivot de Gauss, en inversant la matrice des coeffic ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2772

On considère la matrice ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2773

Pour quelles valeurs de \(a\) la matrice ...