[PDF] Exercices de mathématiques - Exo7





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Puissance de Matrices - Spé Maths Exercices Corrigés en vidéo

Exercices. Corrigés en vidéo avec le cours sur jaicompris.com. Puissance d'une matrice diagonale. Soient a b et c trois réels. On consid`ere la matrice D =.



Chapitre 8 Matrices

Matrices. 1 Points importants. 3 Questions de cours. 6 Exercices corrigés Exercice 2 - Puissance d'une matrice - Technique 2 : avec Newton.



Exercices Corrigés Matrices Exercice 1 – Considérons les matrices

Exercice 12 – Soit A et B deux matrices carrées de même ordre on suppose que la matrice. AB est inversible d'inverse la matrice C. Montrer alors que B est 



CORRECTION DU TD 3 Exercice 1

Pour trouver une base dans laquelle s'exprime sous la forme d'une matrice triangulaire supérieure nous commençons par calculer les puissances de où.



Exercices Corrigés Matrices Exercice 1 – Considérons les matrices

Exercice 12 – Soit A et B deux matrices carrées de même ordre on suppose que la matrice. AB est inversible d'inverse la matrice C. Montrer alors que B est 



Exercices de mathématiques - Exo7

Exercice 5. Soit A la matrice suivante. A = (1 1. 2 1. ) 1. Calculer le polynôme caractéristique et déterminer les valeurs propres de A.



ANALYSE MATRICIELLE ET ALGÈBRE LINÉAIRE APPLIQUÉE

La diagonalisation des matrices et des endomorphismes . . . . . . . . . 8 Exercice 1. ... On définit les puissances de x par récurrence pour tout.



Exercices de mathématiques - Exo7

Montrer que A et B n'ont pas de valeurs propres communes si et seulement si la matrice ?A(B) est inversible. Correction ?. [005678]. Exercice 29 **. Soit f un 



Calculs sur les matrices

Exercice 4. Que peut-on dire d'une matrice A ? Mn(R) qui vérifie tr(A tA) = 0? Indication ?. Correction ?. Vidéo ?. [001064]. 2 Inverse.



Série dexercices no4/6 Recherche de valeurs propres Résolution

b) Que donne la méthode de la puissance pour la matrice A en partant de x0 = (2 1)T ? c) Calculer les valeurs propres et les vecteurs propres v1 et v2 de.





Comment Utiliser La Racine Carrée Dans Matlab? - Desquestions

Puissances de matrices Corrigés d’exercices Lycée Fénelon Sainte-Marie 1/19 M Lichtenberg 2012-2013 Version de Mai 2013 Les exercices du livre corrigés dans ce document sont les suivants : Page 519 : N°9 Page 536 : N°76 Page 532 : N°63 67 Page 542 : N°92 Page 533 : N°69 70 Page 535 : N°74 N°9 page 519 1



Matrices - Licence de mathématiques Lyon 1

Exercice 2 Soit ????=(1 0 2 1) 1 Exprimer ???? á en fonction de Pour tout ?? 2 Si ???? est inversible calculer ?????1 et ???? á pour tout ?? Allez à : Correction exercice2 Exercice 3 Soit ????=(1 2 3 0 0 1 ?1 0 ?2) 1 3Calculer ????2 et ???? Calculer ????3+????2+???? 2 Exprimer ?????1 en fonction de ????2 ???? et



Calculs sur les matrices - Exo7

La trace étant la somme des coef?cients sur la diagonale on a : tr(A tA)=tr(C)= n å i=1 c ii = n i=1 n k=1 a2 ik = 16i;k6n a2 ik: Si on change l’indice k en j on obtient tr(A tA)= å 16i;j6n a2 ij: Donc cette trace vaut la somme des carrés de tous les coef?cients Conséquence : si tr(A tA) = 0 alors la somme des carrés å 16i;j6na 2

Comment calculer la puissance d’une matrice ?

Lorsque vous élevez un scalaire à la puissance d’une matrice, Matlab utilise les valeurs propres et les vecteurs propres de la matrice pour calculer la puissance de la matrice. Si [v, d] = eig (a), alors 2 a = v 2 d v – 1.

Quels sont les exercices corrigés sur les matrices ?

Exercices java Exercices langage c Exercices python récursivité Tableaux Complexité analyse des algorithmes C'est la deuxième série d'exercices corrigés sur les matrices, nous continuons à effectuer des opérations intéressantes de calcul matriciel.

Comment calculer la puissance d'une matrice carrée?

c) (kA)B= A(kB) = k(Ax B) 5) Puissance d'une matrice carrée Définition : Soit Aune matrice carrée et nun entier naturel. Le carré de Aest la matrice, noté A2, égale à Ax A. Le cube de Aest la matrice, noté A3, égale à Ax Ax A. Plus généralement, la puissance n-ième de Aest la matrice, notée An, égale au produit de nfacteurs A. Exemple :

Comment calculer la matrice élémentaire ?

Appliquant ceci avec $X=(A-B)^T$, on peut utiliser le résultat de la première question et en déduire que $A-B=0$. On peut aussi donner une preuve directe. Calculons d'abord $AE_{i,j}$ où $E_{i,j}$ est la matrice élémentaire avec des 0 partout sauf le coefficient à la $i$-ème ligne et $j$-ième colonne qui est égal à 1.

Exercices de mathématiques - Exo7 Exo7

Réduction

* très facile ** facile *** difficulté moyenne **** difficile ***** très difficile

I : Incontournable

Exercice 1**SoitA=0

@1 2 2 2 1 2

2 2 11

A . Pournentier relatif donné, calculerAnpar trois méthodes différentes. @3 0 0 8 4 0

5 0 11

A @3 1 0 41 0
4 821 A 1.

Vérifier que An"est pas diagonalisable.

2.

Déterminer K er(AI)2.

3. Montrer que Aest semblable à une matrice de la forme0 @a0 0 0b c 0 0b1 A 4.

Calculer Anpournentier naturel donné.

Vérifier quefest un endomorphisme deR2n[X]puis déterminer les valeurs et vecteurs propres def.fest-il

diagonalisable ? etB=X4X.

Vérifier quefest un endomorphisme deEpuis déterminer Kerf, Imfet les valeurs et vecteurs propres def.

Exercice 6***SoitAune matrice rectangulaire de format(p;q)etBune matrice de format(q;p). Comparer les polynômes

caractéristiques deABetBA. et quevest nilpotent. Montrer que det(u+v) =detu. Montrer queAest nilpotente si et seulement si8k2[[1;n]], Tr(Ak) =0. quefest nilpotent. Soientuetvdeux endomorphismes deEtels que9(a;b)2C2=uvvu=au+bv. Montrer queuetvont un vecteur propre en commun. 1.

Montrer que (E;)est un groupe

2. Soit Aun élément deEtel que9p2N=Ap=I2. Montrer queA12=I2. A A

Calculer detM. Déterminer les éléments propres deMpuis montrer queMest diagonalisable si et seulement si

Aest diagonalisable.

B

BBB@0b:::b

a .........b a:::a01 C CCCA. 2

Montrer que les images dans le plan complexe des valeurs propres deAsont cocycliques. (Indication : pour

calculercA, considérerf(x) =

X+x b+x:::b+x

a+x......... .........b+x a+x:::a+xX+x 1.

Montrer que 1 est v aleurpropre de A.

2.

Soit lune valeur propre deA.

(a)

Montrer que jlj61.

(b) Montrer qu"il e xisteun réel wde[0;1]tel quejlwj61w. Conséquence géométrique ? B

BBB@0:::0 1

.........0 0

1 0:::01

C CCCA

Montrer queAest diagonalisable.

B

BBBBBB@0 1 0:::0

......0 0 ...1

1 0::: :::01

C

CCCCCCA(de formatn>3). DiagonaliserJn.

2.

En déduire la v aleurde

a

0a1:::an2an1

a n1a0a1an2............ a

2...a0a1

a

1a2:::an1a0

3

1.Calculer det (Ps)pour touts2Sn.

2. (a)

Montrer que 8(s;s0)2S2n,PsPs0=Pss0.

(b) On pose G=fPs;s2Sng. Montrer que(G;)est un groupe isomorphe àSn. 3.

Soit A= (ai;j)16i;j6n2Mn(C). CalculerAPs.

4.

T rouverles v aleurspropres d"une matrice de pemutation (on pourra utiliser le résultat hors programme

: toute permutation se décompose de manière unique à l"ordre près des facteurs en produit de cycles à

supports disjoints). caractéristique est scindé surK.

Montrer qu"il existe un couple d"endomorphismes(d;n)et un seul tel quedest diagonalisable,nest nilpotent

netf=d+n. a b:::b b a .........b b:::b a dansC.

8x2R,(j(f))(x) =1x

R x

0f(t)dtsix6=0 et(j(f))(0) =f(0).

1.

Montrer que jest un endomorphisme deE.

2. Etudier l"injecti vitéet la surjecti vitéde j. 3.

Déterminer les éléments propres de j.

que pourk2 f1;2;3g,fk=lku+mkv. Montrer quefest diagonalisable. 4 Exercice 26**IRésoudre dansM3(C)l"équationX2=0 @0 1 0 0 0 1

0 0 01

A Montrer quefetgsont simultanément trigonalisables. communes si et seulement si la matricecA(B)est inversible. inversible si et seulement siPetcfsont premiers entre eux. B

B@1 1 0 0

0 1a0

0 0 1b

0 0 0 11

C CA. Peut-on trouver deux matrices distinctes semblables parmi les quatre matrices M

0;0,M0;1,M1;0etM1;1?

B

BBB@1 0:::0

2 n0:::01 C CCCA. B

BB@0:::0a1.........

0:::0an1

a

1:::an1an1

C CCAoùa1,...,ansontnnombres complexes (n>2).Aest-elle diagonalisable? parfdans chacun des cas suivants : 5 1.A=0 @1 11 1 1 1

1 1 11

A 2.A=0 @2 2 1 1 3 1

1 2 21

A 3.A=0 @66 5 41 10
76 41
A @1 37 2 614 1 371 A

Commutant de

0 @1 01 1 2 1

2 2 31

A

Estable parf. On suppose quefest diagonalisable. Montrer que la restriction defàFest un endomorphisme

diagonalisable deF. entier pair. Correction del"exer cice1 N1ère solution.A=2JI3oùJ=0 @1 1 1 1 1 1

1 1 11

A . On aJ2=3Jet plus généralement8k2N,Jk=3k1J. Soitn2N. Puisque les matrices 2JetIcommutent, la formule du binôme de NEWTONpermet d"écrire A n= (2JI)n= (I)n+nå k=1 n k (2J)k(I)nk= (1)nI+ nå k=1 n k 2 k3k1(1)nk! J = (1)nI+13 nå k=1 n k 6 k(1)nk!

J= (1)nI+13

((61)n(1)n)J 13 0 @5n+2(1)n5n(1)n5n(1)n 5 n(1)n5n+2(1)n5n(1)n 5 n(1)n5n(1)n5n+2(1)n1 A ce qui reste vrai quandn=0.

Soit de nouveaun2N.

((1)nI+13 (5n(1)n)J)((1)nI+13 (5n(1)n)J) =I+13 ((5)n1+(5)n1)J+19 (1(5)n(5)n+1)J2 =I+13 ((5)n1+(5)n1)J+39 (1(5)n(5)n+1)J=I; et donc A n=13 0 @5n+2(1)n5n(1)n5n(1)n 5 n(1)n5n+2(1)n5n(1)n 5 n(1)n5n(1)n5n+2(1)n1 A

Finalement

8n2Z,An=13

0 @5n+2(1)n5n(1)n5n(1)nquotesdbs_dbs31.pdfusesText_37
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