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Programme de mathématiques PT

b) Matrices orthogonales

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83 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Une matrice $A$ de $\mathscr{M}_n(\mathbb{R})$ est orthogonale si $A^\top A = I_n$.
Interprétation en termes de colonnes et de lignes.
Caractérisation comme matrice de changement de base orthonormée.
Caractérisation d’une isométrie vectorielle à l’aide de sa matrice dans une base orthonormée.
On mentionne la terminologie « automorphisme orthogonal », tout en lui préférant « isométrie vectorielle ».
Groupe orthogonal.
Notations $\mathrm{O}_n(\mathbb{R})$, $\mathrm{O}(n)$.
Déterminant d’une matrice orthogonale, d’une isométrie vectorielle.
Isométrie vectorielle directe, isométrie vectorielle indirecte.
Groupe spécial orthogonal.
Notations $\mathrm{SO}_n(\mathbb{R})$, $\mathrm{SO}(n)$ et $\mathrm{SO}(E)$.
L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3785

Soient \(A,B \in \mathcal{M}_n(\R)\) symétriques positives. Montrer que ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3798

Soit \(A\in M_n(\R)\) telle que \(A^3={}^t\!A A\). ...

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

exo7 3812

Soit \(S\), matrice orthogonale d’ordre impair, de coefficients fonction de \(t\) ...

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 3815

Peut-on définir sur \(\R^2\) une structure euclidienne telle que l’endomorphisme ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3817

Montrer que toute matrice symétrique réelle positive a ses coefficients diagonaux positifs. Montrer que si l’un des coefficients diagonaux ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 3818

Pour \(M\in GL_n(\R)\) montrer l’existence de deux matrices orthogonales \(U\) et ...

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 3822

Déterminer \(\{M \in {\cal{M}}_n(\R) \text{ tq } M(^tMM)^2=I_n\}\).

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 Analyse Topologie solution

exo7 4854

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

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5488

Matrice de la projection orthogonale sur la droite d’équations \(3x=6y=2z\) dans la base canonique orthonormée de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5489

\(E=\Rr^3\) euclidien orienté rapporté à une base orthonormée directe ...

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 ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 5616

Résoudre dans \(\mathcal{M}_n(\Rr)\) l’équation \(M=\text{com}M\) ( ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5787

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5791

Soit \(A\) une matrice orthogonale. Montrer que la valeur absolue de la somme des coefficients de ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5794

Soit \(A\) une matrice carrée réelle symétrique positive de format \(n\). Montrer ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5795

Déterminer \(\text{card}(O_n(\Rr)\cap\mathcal{M}_n(\Zz))\).

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5798

Soit \(A\) une matrice carrée réelle. Montrer que les matrices \({^t}AA\) et ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5805

\(O_n(\Rr)\) est-il convexe ? \(O_n(\Rr)\) contient-il trois points alignés?

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé solution

exo7 5813

Soit \(A\) une matrice carrée réelle symétrique définie positive. Montrer qu’il exis ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6180

On considère dans \(M_n(\Rr)\) le sous-ensemble des matrices de déterminant égal à ...

L3 Algèbre et géométrie Isométrie euclidienne

exo7 6385

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

L3 Algèbre et géométrie Isométrie euclidienne

exo7 6388

Déterminer la nature des applications suivantes : \(\Rr^2 \rightarrow \Rr^2\), ...

L3 Algèbre et géométrie Groupe orthogonal et quaternions

exo7 6415

On considère l’application \(\xi_s(q)=-sqs^{-1}\ (s\in(\R^3)^*,\ q\in\R^3).\) Montrer que ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 7445

Soit \((E,<.>)\) un espace vectoriel euclidien. Répondre par vrai ou faux, puis dire sous quelles hypothèses ...

L2 Géométrie Géométrie affine dans le plan et dans l'espace

exo7 7446

Soit \(E\) l’espace vectoriel \(\Rr^3\) muni du produit scalaire canonique et de ...

L3 Algèbre et géométrie Groupe orthogonal et quaternions

exo7 7801

Montrer sans calcul que la matrice suivante \(A\) à coefficients complexes est inversible ...

L3 Algèbre et géométrie Groupe orthogonal et quaternions

exo7 7804

Soit \(f\) une forme bilinéaire symétrique non dégénérée sur un espace vectoriel ...

L3 Algèbre et géométrie Groupe orthogonal et quaternions

exo7 7808

Montrer que dans un plan d’Artin il y a exactement deux droites isotropes \(I\) et ...

L3 Algèbre et géométrie Groupe orthogonal et quaternions

exo7 7901

Déterminer dans \(M(2,\Rr)\) une matrice \(I\) telle que ...