Exercices corrigés algèbre linéaire
Exercice 3 (Autour des endomorphismes nilpotents). Soit E un espace vectoriel de dimension finie n et f un endomorphisme de E. 1. On suppose que f est nilpotent
Mamouni My Ismail
CORRIGÉS-MP. 2. Devoir Libre. Endomorphismes nilpotents. Un homme regarde un match de foot dans un café lorsque son équipe nationale marque un but
CORRIGÉ DU DEVOIR SURVEILLÉ N˚08
25 mai 2013 Dans cette partie on consid`ere un endomorphisme nilpotent de E tel ... EXERCICE 2. 1. De la relation 3f3 = f2 + f + idE
Exercices de mathématiques - Exo7
nilpotence de u le plus petit de ces entiers k (par exemple le seul endomorphisme u
Exercices de mathématiques - Exo7
Montrer que A est nilpotente si et seulement si ∀k ∈ [[1n]]
Corrigé TD M1S1_auteur
Corrigé M1S1 SR. Corrigé exercice 4: Endomorphismes nilpotents. Supposons que ƒ € L(E) soit un endomorphisme nilpotent : In Є N tel que f² = 0 Soit à une
Chapitre 8 — alg`ebre linéaire — exercices corrigés page 1
Par récurrence on a montré que toute matrice carrée nilpotente est semblable `a une certaine matrice triangulaire supérieure stricte. c. L'endomorphisme f est
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Épreuve de Mathématiques 5 Exercice 1 (Centrale TSI 2011
Source : corrigé (très légèrement modifié) du site de l'UPS. Auteur : Pierre et d'un endomorphisme nilpotent que : ∀M ∈ Γn(C) ∃!(D
Feuille de TD no 9 Pour commencer
16 nov. 2021 Exercice 6. Soit E un ev de dimension n. Soit P ∈ K[X]. Soit g ∈ L(E) un endomorphisme nilpotent. 1. Déterminer χP (g). 2. Soit λ ∈ K ...
CORRIGÉ DU DEVOIR SURVEILLÉ N?08
25 mai 2013 On note ?(f) ? N? cet entier appelé indice de nilpotence de f. Partie I. Deux exemples. 1. Endomorphisme nilpotent de Kn. Dans cette question ...
Mamouni My Ismail
Feuilles d'exercices-MP ½¼ º¾CorrigéPr.J.DEBARBIEUX
Exercices de mathématiques - Exo7
Soit u un endomorphisme de E. On dit que u est nilpotent si et seulement si ?k ? N?/ uk = 0 et on appelle alors indice de nilpotence de u.
Épreuve de Mathématiques 5 Exercice 1 (Centrale TSI 2011
Préliminaires - endomorphismes nilpotents trace d'un endomorphisme Source : corrigé (très légèrement modifié) du site de l'UPS.
Corrigé du Devoir Libre n?15
Soit u un endomorphisme nilpotent d'indice p ? 2. a. Par hypoth`ese fp?1 = 0 et fp = 0. Par conséquent
– Devoir surveillé n 8 –
7 avr. 2018 exercice dans l'ordre. Exercice 1. - D'apr`es EML 1999 ... Partie III : Commutant d'un endomorphisme nilpotent maximal ... Corrigé du DS 6 –.
Endomorphismes nilpotents
apr`es avoir donné la définition d'un endomorphisme nilpotent et de l'indice de nilpotence (illustrer avec des Exercices corrigés. Exercice 1.
Lycée Chrestien de Troyes Mathématique Un corrigé du devoir
Le sujet comporte six exercices indépendants les uns des autres. Un endomorphisme u d'un K-espace vectoriel est dit nilpotent s'il existe p ? N? tel ...
Planche dexercices VI - Structure des endomorphismes nilpotents
Structure des endomorphismes nilpotents - Réduite de Jordan -. Exercice 1. ?. Soit E un K-espace vectoriel de dimension 2 et soit u un endomorphisme non
Centrale Maths 2 PSI 2019 — Corrigé
Ce sujet porte sur les matrices et endomorphismes nilpotents. Le principal théo- rème qui y est démontré concerne une réduction particulière des
Endomorphismes nilpotents - Université Sorbonne Paris Nord
† Calculer la dimension du commutant d’un endomorphisme nilpotent † Un sous-espace vectoriel maximal dans le c^one nilpotent est semblable au matrice strictement triangulaire sup¶erieure † L’adh¶erence de l’orbite d’un bloc de Jordan de taille maximale est l’ensemble des nilpotents
23 Nilpotent endomorphisms - University of California Berkeley
For a nilpotent endomorphism f (resp matrix A 2Mat n(C)) we de ne the exponent of f (resp of A) denoted (f ) (resp (A)) to be the smallest r 2N such that f r = 0 (resp Ar = 0) Therefore if (f ) = r then there exists v 2V such that f r 1(v) 6= 0 V For v 2V we de ne the height of v (with respect to f ) denoted ht(v) to be the smallest
Exo7 - Exercices de mathématiques
Exercice 36 ** Soit f un endomorphisme d’un espace vectoriel E de dimension ?nie non nulle et F un sous-espace non nul de E stable par f On suppose que f est diagonalisable Montrer que la restriction de f à F est un endomorphisme diagonalisable de F Correction H [005686] Exercice 37 **I
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D´e?nition : Un endomorphisme f ? L(E) est dit nilpotent s’il existe p ? N? tel que fp = 0 L(E) Notons qu’il existe en ce cas un plus petit entier p ? N? tel que fp = 0L(E) On note ?(f) ? N ? cet entier appel´e indice de nilpotence de f Partie I Deux exemples 1 Endomorphisme nilpotent de Kn
Exercice 649
Enoncé: On montre quelques propriétés de base de la nilpotence : Corrigé : Partie 1 : Nilpotence de la somme si les matrices commutent Notons k l’indice de nilpotence de A et l l’indice de nilpotence de B. On va considérer (A+B)k+l?1(A+B)^{k+l-1} (A+B)k+l?1et développer cette quantité Pour la dernière ligne, on a fait le changement d’indice i?=k+l?...
Exercice 115
Enoncé: Corrigé: On appelle ceci une racine de matrice. Vous allez voir, la démonstration fait appel à des concepts d’analyse. Notons n l’ordre de nilpotence de A. On sait que le développement limité de 1+xsqrt{1+x} 1+x?est Ce qui peut se résumer sous la forme 1+x=?k=0nakxk+o(xn)sqrt{1+x} = displaystyle sum_{k=0}^n a_k x^k +o(x^n)1+x?=k=0?n?ak?...
Comment savoir si un endomorphisme est nilpotent ?
PROBL`EME 1 Dans tout le probl`eme E d´esigne un espace vectoriel de dimension ?nie sur K = R ou C. D´e?nition : Un endomorphisme f ? L(E) est dit nilpotent s’il existe p ? N?tel que fp= 0 L(E). Notons qu’il existe en ce cas un plus petit entier p ? N?tel que fp= 0L(E). On note ?(f) ? N ?cet entier, appel´e indice de nilpotence de f.
Comment calculer le commutant d’un endomorphisme nilpotent ?
†SoitM=S+Nla d¶ecomposition de Dunford deMen semi-simple plus nilpotent. Montrez queSest dans l’adh¶erence de la classe de similitude deM. †Donner, en fonction des invariants de similitude, la dimension du commutant d’un endomorphisme nilpotent.
Comment se démarquer des endomorphismes diagonalisables ?
Remarque d’ordre g¶en¶eral: comme pour la le»conEndomorphismes diagonalisables, il faut se d¶emarquer de la le»con R¶eduction des endomorphismes, en se concentrant sur les endomorphismes nilpotents. Comme motivation on peut mentionner la d¶ecomposition de Dunford.
Comment calculer la nilpotence d’une somme ?
Corrigé : Partie 1 : Nilpotence de la somme si les matrices commutent Notons k l’indice de nilpotence de A et l l’indice de nilpotence de B. On va considérer (A+B)^ {k+l-1} (A+B)k+l?1 et développer cette quantité
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Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRPROBLÈMESCORRIGÉS-MP
Sommaire
Autour de la Comatrice.
1Énoncé
1Endomorphismes nilpotents.
3Énoncé (cnc 2005, TSI)
3Corrigé (Pr. Mamouni, CPGE My Youssef, Rabat)
5Endomorphismes cycliques.
7Énoncé (extrait cnc 99, MP)
7Endomorphismes nilpotents d'indice n et n-1
10Énoncé
11Corrigé, Pr. Mamouni, CPGE My Youssef, Rabat
13Matrices Stochastiques
16Énoncé (extrait cnc 2002, TSI)
17 Décomposition Spectrale et racine carrée d'un endomorphisme 19Énoncé (extrait CCP PC 2010)
19Corrigé (Pr. Blache, CPGE France)
23Recherche de quelques polynômes minimaux
31Énoncé : (extrait e3a 2008, MP)
31Corrigé Pr. Dufait, CPGE France
35Commutant d'une matrice
41Énoncé : (extrait e3a 2011, MP)
41Corrigé, Pr. Stainer, Lycée Clemenceau, Nantes 43
Diagonalisation du crochet de Lie
45Enoncé : CNC 2000, MP
45Corrigé, Pr. Mamouni, CPGE My Youssef, Rabat
49Topologie des matrices
56Énoncé (extrait CNC)
56):mamouni.myismail@gmail.com 1
Former Pour réussir
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PROBLÈMESCORRIGÉS-MP
-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRProblème du point xe.
60Topologie des racines carrés d'une matrice
62Enoncé : CCP 2005, MP
62Corrigé, Pr. Devulder, CPGE France
66Algèbres de dimension 2
71Énoncé : CNC 96
71Corrigé, Pr. Med. El Fatemi, CPGE CPR Tanger
76matrices positives et décomposition de Cholesky 82
Énoncé : CCP 2003, PSI
82Corrigé, Pr. J. DEBARBIEUX, Lycée Faidherbe, Lille 88
Espaces d'Artin et applications
95Énoncé : Extrait Centrale 2010, MP
96Corrigé : Pr. Boujaida, CPGE Rabat
102Coniques-Quadriques
116Exercice 1 : Extrait e3a 2009, MP
117Exercice 2 : Extrait e3a 2004, MP
118Corrigé Exericie 1, Pr. Dufait
121Corrigé Exericie 2, Mma Gayout
123Fonctions harmoniques
125Énoncé : Mines-Ponts 2004, MP
125Courbes & Surfaces
130Énoncé : e3a 2009, PSI
130Corrigé : Pr Skler, CPGE France
132Calcul Différentiel, Courbes & Surfaces
136Problème : extrait X 2004, MP
136Problème : Mines-Ponts 2004, MP
138Corrige Problème I : Pr. Duval, CPGE France
141Corrigé Problème II : Pr. Patte, CPGE France 143
):mamouni.myismail@gmail.com 2
Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRPROBLÈMESCORRIGÉS-MP
Calcul Différentiel, Courbes & Surfaces
145Problème : extrait cnc 2007, PSI
145Exercice I : extrait e3a 2007, MP
147Exercice II : extrait e3a 2008, MP
149Corrigé Problème : Pr. Chabchi, CPGE Marrakech 150
Corrigé Exercice I : Pr. Deyris, CPGE France
152Corrigé Exercice II : Pr. Lemaire, CPGE France
153Valeur moyenne d'une fonction
156Enoncé : CNC 2006, MP
156Corrigé : Pr. Mamouni, CPGE Rabat, Maroc
160Transformée de Fourier, de Lebesgue. Séries de Dirichlet 169
Enoncé : CCP 2011, PSI
169Pr. Verschueren, Lycée Daudet à Nîmes
173Suites et séries de fonctions
182Problème I : Exemple d'étude
182183
Corrigé : Pr. Deyris, CPGE France
190Équations de Bessel et la fonction Gamma
194Énoncé : CNC 2007, MP
194Corrigé : Pr. Taibi, CPGE Rabat, Maroc
198Fonction Gamma et Psi d'Euler
207Problème I : Extrait CCP 2006, MP
207Problème II : Extrait e3a 2011, MP
210Corrigé Problème II : Pr. Patte
212Ev. Euclidiens : Les "must" Classiques
214Matrice de Gram.
214Décomposition polaire
215Endomorphismes normaux.
216Décomposition de Cholesky, QR.
216):mamouni.myismail@gmail.com 3
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F?=EmaisF?={0E}.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .216? ? ? ?
Rayleigh, Courant Fischer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .217? ?
Réduction simultanée et décomposition de Cholesky. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218? ? ? ?
Enoncé : Extrait CCP 2011, MP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218? ?
Phénomène de Gibbs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .224? ? ? ?
Énoncé : CCP 2006, MP
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .225? ? ? ?Corrigé : Pr. Boujaida, CPGE Rabat, Maroc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229? ?
Équations différentielles : Exemple d'étude.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235? ? ? ?
Énoncé : CNC 2004, MP
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235? ? ? ?Corrigé : Pr. Mamouni, CPGE Rabat, Maroc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .239
):mamouni.myismail@gmail.com 42 5Fonctions holomorphes : Série de Fourier lacunaire quadratique? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????2 5 . 1
?????? ? ?N? ?? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????2 5 . 2 ??????? ? ??? ??? ???? A?????? ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????2 6Formule de Green-Rieman & Intégrale de Dirichlet? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????2 6 . 1
?????? ? ??? ????? ??I? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????2 6 . 2
Former Pour réussir
Former Pour réussir
-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRPROBLÈMESCORRIGÉS-MP
1Devoir LibreAutour de la Comatrice.
Pourquoi les vaches ne parlent pas ? - C'est marqué la ferme.Deux vaches discutent dans un pré :
La première : Dis, ça t'inquiète pas, ces histoires de vaches folles dont on parle en ce moment ?La deuxième : Non, moi, je m'enfou
, je suis un lapin.Blague du jour
Mathématicien français, connu pour ses travaux en théorie des nombres et en cryptologie. En 1884, il entra premier l'école nor- male supérieure. Son résultat le plus célèbre estπ(x) +∞≂x lnxoù π(x)désigne le nombre de nombres premiers inférieursx. Il a laissé son nom auxmatrices de Hadamardutilisés en algorithmes quantiques, traitement du signal, compression de donnes, ...Jacques Salomon Hadamard (1865-1963)
Mathématicien du jour
Énoncé¬SoitA? Mn(R)triangulaire supérieure. aOn suppose queAest inversible.
Soitf? L(Rn), associéAdans la base canoniqueB=
(e1,···,en), on poseFk=Vect(e1,···,ek)pour toutk? {1,...,n}.iMontrer quef(Fk) =Fk.
iiEn déduire quef-1(Fk) =Fk.
iii En déduire queA-1est triangulaire supérieure. iv En déduire quecom(A)est triangulaire inférieure. bOn suppose queAest non inversible.i
Montrer que?α?=0 tel que?0<ε<α, on aA-εIn, non inversible. ii En déduire quecom(A)est triangulaire inférieure.SoitA? Mn(R).
Montrer que : si rg(A) =nalors rg(com(A)) =n
si rg(A) =n-1 alors rg(com(A)) =1 *Indication : On pourra utiliser le résultat suivant, dit théorème de Rouché-Fontené : SiA? Mn,p(R)tel que rg(A) =r, alors il existe une matrice carréeB? Mr(R)extraite deAqui soit inversible. ):mamouni.myismail@gmail.com 1Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FR ®Exprimer com(λA). en fonction deλ,net com(A). ¯Calculer com(comA)dans le cas oùAest inversible.°Soitn≥2 etA? Mn(R).
aCalculer com(In).
bSiAetBsont inversibles, démontrer que
com(AB) = (comA)(comB)et com(A-1) =com(A)-1.c Démontrer le même résultat dans le cas général, en con- sidérant des scalairesλtels queA-λIetB-λIsoient in- versibles. d En déduire que siAetBsont semblables, alors comA et comBle sont aussi. F in F inÁ la prochaine
):mamouni.myismail@gmail.com 2Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRPROBLÈMESCORRIGÉS-MP
2Devoir LibreEndomorphismes nilpotents.
Un homme regarde un match de foot dans un café, lorsque son équipe nationale marque un but, le chien se met à courir dans tout les sens. Le voisin demande à l'homme : Qu'est ce qui lui arrive votre chien ? - Il est supporter de l'équipe nationale, il est content. - Ben dites donc, juste pour un but ! Et qu'est-ce-qu'il fait quand elle gagne un match ?!! - Je ne sais pas, je ne l'ai que depuis 5 ans...Blague du jour Mathématicien russe, connu pour ses travaux dans le domaine des probabilités et des statistiques. Tchebychev appartient à l'école mathématique russe fondée par Daniel Bernoulli et Euler. Il démontra en 1850 une conjecture énoncée par Bertrand : Pour tout entiernau moins égal à 2, il existe un nombre premier entrenet 2n.Pafnouti Lvovitch Tchebychev (1821-1894)Mathématicien du jour
Énoncé (cnc 2005, TSI)
Edésigne un espace vectoriel réel de dimension nien≥2. L'iden- tité est notéeIE. Pouru? L(E), on poseu0=IE. On considère un endomorphisme nilpotentudeE, c'est à dire un endomorphisme tel qu'il exister?N?avecur=0; on pose alors p=min? k?N?/uk=0? aJustier qu'il existex0?Etel queup-1(x0)?=0.
b Montrer que la famille(x0,u(x0),···,up-1(x0))est li- bre. cOn suppose qu'il existev? L(E)tel quev2=u.
a 2. bDonner alors un exemple de matriceM? M2(R)telle
que l'équationX2=Mn'ait pas de solution dansM2(R). ):mamouni.myismail@gmail.com 3Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRDans cette question, on suppose quep=n; on a donc
u n-1?=0 etun=0. On considère un endomorphismegdeE tel queg2=IE+u.aSoitx1?Etel queun-1(x1)?=0. Justier que
(x1,u(x1),···,un-1(x1))est une base deEet qu'il existe (α0,···,αn-1)?Rntel queg(x1) =n-1∑ k=0α kuk(x1). b Vérier queg◦u=u◦get montrer queg=n-1∑ k=0α kuk. c Justier que la famille(IE,u,···,un-1)est libre puis, en calculantg2de 2 façons, montrer queα20=1, 2α0α1=1 et q k=0αMontrer alors queα0?{-1,1}et que, pour tout
k?{1,···,n-1},αkpeut être exprimé de manière unique en fonction deα0. e Conclure qu'il y a exactement deux endomorphismes deEdont le carré est égal àIE+u.
® *:Application: Déterminer toutes les matricesX? M4(R) telles queX2=((((1 1 0 00 1 1 00 0 1 10 0 0 1)))) F in F inÁ la prochaine
):mamouni.myismail@gmail.com 4Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FRPROBLÈMESCORRIGÉS-MP
Corrigé (Pr. Mamouni, CPGE My Youssef, Rabat)¬ a p=min{k?N?tel queuk=0}, doncup-1?=0, et par suite?x0?Etel queup-1(x0)?=0. b p-1up-1(x0) =0, on compose parup-1et commeuk=0,?k≥p, alorsλ0up-1(x0) =0, orup-1(x0)?=0, d'où
0=0, ce qui donneλ1u(x0) +...+λp-1up-1(x0) =0, on
compose cette fois parup-2, ce qui donne1up-1(x0) =0, d'oùλ1=0 et on re-itère le même procédé
jusqu'à montrer que tous lesλisont nuls. D'où la familleC= (x0,u(x0),...,up-1(x0))est libre.
c etn≥p, d'oùun=0. a v2p= (v2)p=up=0 etv2(p-1)=up-1?=0.Posons :q=min{k?N?tel quevk=0}, donc 2(p-1)<
2. bSoit=?0 10 0?
. On aM2=0 etM=0, doncp=2, pourM? L(R2), d'où suivant la question précédente si X2=M, on devrait avoirp3
2, ce qui n'est pas le cas, donc
l'équationX2=M, n'admet pas de solutions. a De la même façon que dans la question 1.2), on montre que la famille(x1,u(x1),...,un-1(x1))est libre, or son cardi- nal est égal àn=dim(E), donc c'est une base, et pas suite c'est une famille génératrice deE, org(x1)?E, d'où l'ex-1u(x1) +...+αn-1un-1(x1).
b g2=u+IE, d'oùu=g2-IEet doncgu=g3-g=ug. Et par récurrence surk?N, on montre queguk=ukg. gu(x1) =u(g(x1)) =α0u(x1) +α1u(u(x1)) +...+αn-1un-1(u... gu n-1(x1) =un-1(g(x1)) =α0un-1(x1) +...+αn-1un-1(un-1(x1 Ainsigetα0IE+...+αn-1un-1coïncident sur la base (x1,u(x1),...,un-1(x1)), et comme elles sont linéaires elles coïncident surE. c on applique cette relation àx1, on trouveλ0(x1) +λ1u(x1) + ...+λp-1un-1(x1) =0, or la famille(x1,u(x1),...,un-1(x1)) est libre, ):mamouni.myismail@gmail.com 5Former Pour réussir
Former Pour réussir
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-MAMOUNIMYISMAILMAMOUNI.NEW.FR1 ére façon :g2=IE+u.
2 ème façon :g2=?
n∑ k=0α kuk? 2 n∑ q=0? q k=0α kαq-k? u q n∑ q=0β kuqAvec :βk=q k=0α kαq-k Et par identication puisque la famille(IE,u,...,un-1)est libre, on a alors :β0=α20=1,β1=2α0α1=1 etβq=0,?q≥2.d
α20=1, doncα0? {-1,1}.
Montrons par récurrence surq? {1,...,n}, queαqs'exprime de façon unique en fonction deα0.quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40[PDF] matrice nilpotente pdf
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