Parcourir les exercices

Programme de mathématiques PTSI · semestre 1

a) Opérations sur les matrices

Rechercher dans cette partie du programme
111 exercices
Texte officiel du programme
ContenusCapacités et commentaires
Ensemble $\mathscr{M}_{n,p}(\mathbb{K})$ des matrices à $n$ lignes et $p$ colonnes à coefficients dans le corps $\mathbb{K}$. Addition, multiplication par un scalaire, combinaisons linéaires.
Matrices élémentaires.
Toute matrice de $\mathscr{M}_{n,p}(\mathbb{K})$ est combinaison linéaire de matrices élémentaires.
Produit matriciel ; bilinéarité, associativité.
Si $X$ est une matrice colonne, $AX$ est une combinaison linéaire des colonnes de $A$.
Produit d’une matrice élémentaire de $\mathscr{M}_{n,p}(\mathbb{K})$ par une matrice élémentaire de $\mathscr{M}_{p,q}(\mathbb{K})$.
Symbole de Kronecker $\delta_{i,j}$.
Transposée d’une matrice.
Opérations sur les transposées : combinaison linéaire, produit.
Notation $A^\top$.
L3 Analyse de données Apprentissage automatique solution

Ajuster une droite en pénalisant sa pente

On veut ajuster le modèle \(\widehat y=ax+b\) aux deux observations \((0,0)\) et ...

L3 Analyse de données Réseaux de neurones solution

Compter les paramètres d'un RNN, LSTM et GRU

Le nombre de paramètres d’un réseau est un indicateur clé de sa capacité et de son coût d’entraînement. On note :

  • ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1040

Effectuer le produit des matrices : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1042

On considère les trois matrices suivantes : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1043

On considère les deux matrices suivantes : ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1046

Soit \(A= \begin{pmatrix} 1 & 1 & 0\\ 0& 1 &1 \\ 0&0&1 \end{pmatrix}\) et soit ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1047

On considère la matrice ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1048

suivantes. ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1051

Rappeler la structure d’espace vectoriel de \(M_n({\Rr})\). Déterminer une base de ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1052

Soit \(A=\begin{pmatrix} 1 & 0 & 2 \cr 0 & -1 & 1 \cr 1 & -2 & 0 \cr \end{pmatrix}\). Cal ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1053

Déterminer deux éléments \(A\) et \(B\) de ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1063

Soient \(A\) et \(B \in \mathcal{M}_n(\Rr)\) telles que ...

L1 Algèbre Matrice solution

exo7 1064

Que peut-on dire d’une matrice \(A \in \mathcal{M}_n (\Rr)\) qui vérifie ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1073

Soit \((A,B)\in (M_{n}(\Cc))^{2}\) tel que \(\forall X\in M_{n}(\Cc),\) ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 1079

Calculer l’inverse de : ...

L2 Algèbre Déterminant, système linéaire

exo7 1144

Soit \((a_1,a_2,a_3)\in(\mathbb{K})^{3}\). On note \(j=e^{\frac{2i\pi}{3}}\), et ...

L1 Analyse Suite

exo7 1207

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

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 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 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 1625

Soit \(A\in\mathcal{M}_{n}(\R)\). Montrer que si \(\lambda\) est une valeur propr ...

L2 Algèbre Réduction d'endomorphisme, polynôme annulateur

exo7 1668

On considère la matrice par blocs ...

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 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 1724

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

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2211

Démontrer l’identité \[(A + UBV)^{-1} = A^{-1} -A^{-1} U( I+BVA^{-1}U)^{-1} BVA^{-1}\] en précisant:

    ...
L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2214

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

L3 Analyse numérique Autre

exo7 2220

Soit \(A=\left(\begin{array}{cc} 1&0\\ 0&10^{-6} \end{array}\right)\)

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2222

Notons \(\tilde{A}_k\) la matrice carrée d’ordre \((n-k+1)\) formée des éléments ...

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 2230

Etant donnés \(n\) vecteurs linéairement indépendants de \(\Rr^m\), ...

L3 Analyse numérique Autre solution

exo7 2231

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

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 2238

Soient \(A\) et \(B\) deux matrices réelles d’ordre ...

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 2439

Soit \(G\) l’ensemble des matrices de la forme ...

L1 Algèbre Matrice

exo7 2443

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