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Programme de mathématiques PTSI · semestre 1

Calcul matriciel et systèmes linéaires

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428 exercices
Texte officiel du programme

Le but de cette section est de présenter une initiation au calcul matriciel. Ainsi, on prépare l’étude géométrique de l’algèbre linéaire menée au second semestre, on revient sur l’étude des systèmes linéaires.

Dans cette section, $\mathbb{K}$ désigne $\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$.

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1148

Calculer le déterminant suivant : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1152

Inverser les matrices ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1153

Montrer que ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1154

Une matrice carrée \(A=(a_{ij})_{i,j\in \{ 1,\ldots, n \} }\in M_n({\Rr})\) est dite triangulaire supérieure lorsq ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1155

On considère les matrices :

...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1156

Soit \(S\) la matrice \(5 \times 5\) à coefficients réels : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1157

Soit \(A \in M_3 (\Rr)\) anti-symétrique. Calculer \(\det (A)\). Ce résultat vaut ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1158

Soient \(n = 2\) ou \(3\) et \(A \in M_n (\Qq)\) ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1159

Soit \(\left( A,B\right) \in M_{n}({\Rr})^{2}\) tel que \(A^{2}+B^{2}=AB\) et ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1160

Montrer que si \(n\in \Nn-\{0,1\},A\in M_{n}({\Rr})\), on a : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1162

Soit \(A=\left( a_{i,j}\right) _{(i,j)\in \{1,...,n\}^{2}}\in M_{n}({\Rr})\) telle que : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1163

Résoudre les systèmes suivants ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1164

Sans chercher à résoudre les systêmes suivants, discuter la nature de leurs ensembles de solution : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1166

Résoudre, suivant les valeurs de \(m\) : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1167

Écrire les conditions, portant sur les réels \(a\), \(b\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1168

Résoudre et discuter suivant les valeurs de \(b_1\), \(b_2\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1169

Discuter et résoudre suivant les valeurs des réels \(\lambda\), \(a\), ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1170

Discuter et résoudre suivant les valeurs des réels \(\lambda\) et \(a\) : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1171

Mettre sous forme matricielle et résoudre les systèmes suivants.

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1172

Calculer les déterminants suivants. ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1173

Résoudre et discuter le système linéaire suivant : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1174

On considère l’application \(f\) de \(\mathbb{R}^5\) dans ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1175

Pour tout \(a\) réel, on considère la matrice \(A\) et le système linéaire ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1176

Déterminer le noyau de la matrice \(\begin{pmatrix} 1&-1&1\\0&1&1\\2&3&7 \end{pmatrix}\) ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire solution

exo7 1178

Trouver les solutions de ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1179

Résoudre suivant les valeurs de \(a \in \Rr\) ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1180

Résoudre suivant les valeurs de \(a \text{ et } \mu \in \Rr\) ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1181

Inverser en utilisant un système linéaire la matrice ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1182

Résoudre \(\begin{cases} x + y + z = 1 \\ ax + by + cz = d \\ a^2x + b^2y + c^2z = d^2 \end{cases}\).

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1183

Résoudre \(\begin{cases} -cy + bz = \alpha \\ cx-az = \beta \\ -bx + ay = \gamma \end{cases}\).

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1185

On considère le système ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1186

L’objectif de ce problème est de résoudre l’énigme du berger :
Un berger possède un troupeau de 101 moutons et remarque par hasard la proprié ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1187

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

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1192

Sans chercher à le résoudre, discuter la nature des solutions du système suivant, en fonction de \(\alpha,a,b\) et ...

L1 Analyse Suite

exo7 1207

Déterminer les suites \((u_n)\) et \((v_n)\) qui vérifient ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps solution

exo7 1314

Pour la multiplication usuelles des matrices carrées, les ensembles suivants sont-ils des groupes : ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1321

On nomme \(M_n({\Zz})\) l’ensemble des matrices de taille \(n\times n\) à coeffic ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1346

Traduire en termes d’homomorphisme de groupes les propriétés traditionnelles suivantes :

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1347

Pour tout couple \((a,b)\) de \(\Rr^2\), on pose ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1379

Soient \(A=\left(\begin{smallmatrix} 1&1\\0&1\end{smallmatrix}\right)\) et ...

L2 Algèbre Groupe, anneau, corps

exo7 1413

Soit \(GL_2(\Rr)\) l’ensemble des matrices inversibles \(2\times 2\) à cœfficient ...

L2 Algèbre Espace euclidien, espace normé

exo7 1454

Pour quelles valeurs de \(\lambda\) les formes bilinéaires ci-dessous définissent-elles un produit scalaire sur ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1532

Soit \((E,<,>)\) un espace euclidien de dimension \(p\). A chaque ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1556

Soient \(A=\left(a_{ij}\right)_{1\le i,j\le n}\in\mathcal{O}_n(\Rr)\) et ...

L2 Algèbre Endomorphisme particulier

exo7 1569

Soit \(A = (a_{i, j}) \in O_{n} (\Rr)\). Montrer que ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1584

Soit \(M\in\mathcal{M}_n(K)\) une matrice diagonale. Si \(P\in K[X]\), calculer ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1589

Montrer que \(P=(X-1)^2(X-2)\) est un polynôme annulateur de la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1595

On considére la matrice ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1598

Soit \(A \in \mathcal{O}_n(\R)\). Montrer que si \(-1\) n’est pas valeur propre d ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1606

Soit \(J\) la matrice ...