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Programme de mathématiques PCSI · semestre 2

Espaces préhilbertiens réels

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309 exercices
Texte officiel du programme

La notion de produit scalaire a été étudiée d’un point de vue élémentaire dans l’enseignement secondaire. L’objectif de cette section, qu’il est essentiel d’illustrer par de nombreuses figures, est de la généraliser, afin d’exploiter l’intuition acquise en dimension 2 ou 3 pour résoudre des problèmes posés dans un contexte plus abstrait.

Les familles de polynômes orthogonaux donnent des illustrations pertinentes des notions abordées dans cette section.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3745

Soit \(M \in {\cal O}(n)\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3746

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\). Soit ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3749

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3750

Soit \(E\) un espace euclidien de dimension \(n\). Soient ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3751

\(E = \mathcal{M}_n(\R)\) muni du produit scalaire : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3752

Quelles sont les matrices \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) égales à leur comatrice ?

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3754

Soit \(P \in {\cal O}(n)\). A l’aide de l’inégalité de Cauchy-Schwarz, démontrer que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3758

Soit \(E\) un \(\R\)-espace vectoriel de dimension finie et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3759

Soit \(f : {\R^n} \to {\R^n}, {(x_1,\dots,x_n)} \mapsto {(x_1-x_n,x_2-x_1,\dots,x_n-x_{n-1}).}\) Avec la structure ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3765

Soit \(u : E \to E\) telle que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3770

Pour \(P,Q \in \R_n[X]\) on pose ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3773

Soient \(p,q\) deux projecteurs orthogonaux.

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3782

Soit \(u \in \mathcal{L}(E)\) auto-adjoint tel que \(\mathrm{tr}(u) = 0\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3787

Soit \(f \in \mathcal{L}(E)\). Montrer qu’il existe une base orthonormée ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3788

Soit \(f \in \mathcal{L}(E)\) auto-adjoint et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3790

Soient \(h \in \mathcal{L}(E)\) autoadjoint, \(\vec x_0 \in E\) unitaire, ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3801

On note \(P\) l’ensemble des fonctions \(f\) polynomiales par morceaux, continues ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3802

Que peut-on dire de l’adjoint d’un projecteur orthogonal d’un espace euclidien ? Réciproque ?

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3813

Déterminer \(a\), \(b\), \(c\), réels non nuls p ...

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

exo7 3823

Soit \(E\) un espace préhilbertien et \(F_1,\dots,F_n\) des sous-espaces vectorie ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3824

Soit \(E\) l’ensemble des suites \((u_n)_{n\in\N}\) à termes réels telles que la ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3826

Soit \(E\) un espace préhilbertien réel et \(B\) une boule ouverte de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3829

Soit \((P_n)_{n\in \N}\) une suite de polynômes de degrés étagés ( ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3832

Soit \(E\) un espace préhilbertien et \(\vec u_1,\dots,\vec u_n \in E\). On note ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3834

Montrer que les applications : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3835

Montrer qu’il existe des polynômes \(P_0,\dots,P_n \in \R_n[X]\) tels que : ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 3837

Soit \(D\) le disque unité fermé de \(\R^2\). On considère l’espace ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3838

Soit \(E\) un espace euclidien, \((\vec e_1,\dots,\vec e_n)\) une base de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3841

Soit \(E = \mathcal{C}([a,b],\R)\) et \(u : {[a,b]} \to \R\) une fonction continu ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3842

Soit \(E = \mathcal{C}([a,b],\R)\) et \((a_n)\) une suite d’éléments de ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4104

Soit \(I=[a,b]\subset \R\). On suppose que la fonction \(\Delta\) est strictement ...

L2 Analyse Equation différentielle solution

exo7 4131

Soit un vecteur \(v=(v_1,v_2,v_3)\) de \(\R^3\) muni de sa base canonique ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4427

Soient \((u_n)\), \((v_n)\) deux suites réelles telles que ...

L1 Analyse Série numérique

exo7 4500

Soit \(P\in\R[X]\). Vérifier que : ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4739

Soit \(E\) un evn, et \(\vec a \in E\), ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4755

On note \(E\) l’espace vectoriel des suites réelles \((x_n)\) telles ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4763

Pour \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\), on pose \(\|A\| = \sqrt{\mathrm{tr}({}^tAA)}\). ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4771

Soit \(E\) un espace préhilbertien réel et ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4773

Soit \(E\) un espace vectoriel réel. On considère une application ...

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4812

Soit \(A \in \mathcal{M}_n(\R)\) et \(f \in \mathcal{L}(\R^n)\), ...

L2 Analyse Topologie

exo7 4840

Soit \(E\) un evn de dimension infinie.

L2 Analyse Topologie solution

exo7 4854

Soient \({\vec e_1,\vec e_2,\vec e_3} : {I\subset \R} \to {\R^3}\) de classe ...

L1 Analyse Propriétés de R

exo7 488

Soient \(a_1,\ldots,a_n,\ b_1,\ldots,b_n \in \Rr\), les \(a_i\) n’étant pas tous ...

L2 Géométrie Conique solution

exo7 4922

Soient \(O,A\) deux points distincts du plan. Trouver les points \(M\) tels que ...

L2 Géométrie Conique

exo7 4937

Soient \(D,D'\) deux droites non coplanaires et \({\cal S}\) l’ensemble des p ...

L2 Géométrie Analyse vectorielle

exo7 4945

Soient \({\cal T},{\cal T}'\) deux torseurs de sommes non nulles, orthogonales. Montrer que le comoment de ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4949

Soit \(ABC\) un triangle équilatéral de côté \(a\).

Quels sont les points ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4950

Soit \(ABC\) un triangle et \(\mathcal{C}\) son cercle circonscrit. Soit ...

L2 Géométrie Géométrie affine euclidienne solution

exo7 4960

Trouver les coordonnées des projetés du point \(C(3,4,-2)\) sur les droites définies par les équations :

...