Édition de feuilles d'exercices

[concours/ex1947] centrale MP 1999 Donner une condition nécessaire et suffisante pour qu’il existe une matrice carrée réelle \(A\) telle que \(A^2=-\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}\).

Montrer qu’une telle matrice est semblable à \(\left(\begin{array}{cc} 0&-\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}_p\\\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}_p&0\end{array}\right)\).

[concours/ex3141] mines M 1993 Résoudre dans \(\mathscr{M}_n(\mathbf{R})\) l’équation \(X^2=-\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}_n\).

[concours/ex0995] ccp MP 1997 Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension \(n\) sur un corps \(K\). Soit \(f\) un endomorphisme nilpotent de \(E\).

1. Montrer que \(f^n=0\).

2. Montrer que \(\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}-f\) est inversible.

3. Existe-t-il une matrice carrée \(A\) telle que \[A^2=\left(\begin{array}{ccccc} 0&1&0&\cdots&0\\ 0&0&1&\ddots&\vdots\\ \vdots&&\ddots&\ddots&0\\ \vdots&&&\ddots&1\\ 0&\cdots&\cdots&\cdots&0 \end{array}\right)\ ?\]

[concours/ex5807] mines PC 2007 Soient \(n\geqslant 2\) et \(M=(m_{i,j})_{1\leqslant i,j\leqslant n}\in\mathscr{M}_n(\mathbf{R})\) où \(a_{i,i+1}=1\) pour \(i\in\{1,\ldots,n-1\}\), les autres coefficients étant nuls.

1. La matrice \(A\) est-elle diagonalisable ?

2. Existe-t-il \(B\in\mathscr{M}_n(\mathbf{R})\) vérifiant \(B^2=A\) ?

[oraux/ex5927] escp S 2013 Soit \(f\) un endomorphisme non nul d’un \(\mathbf{R}\)-espace vectoriel \(E\) de dimension \(3\), tel que : \[f^3+f=0.\] On admet que \(f\) possède au moins une valeur propre réelle.

1. Montrer que \(E=\mathop{\mathchoice{\hbox{ker}}{\hbox{ker}}{\mathrm{ker}}{\mathrm{ker}}}\nolimits f\oplus\mathop{\mathchoice{\hbox{ker}}{\hbox{ker}}{\mathrm{ker}}{\mathrm{ker}}}\nolimits(f^2+id)\).

2. Montrer que \(\mathop{\mathchoice{\hbox{dim}}{\hbox{dim}}{\mathrm{dim}}{\mathrm{dim}}}\nolimits \mathop{\mathchoice{\hbox{ker}}{\hbox{ker}}{\mathrm{ker}}{\mathrm{ker}}}\nolimits(f^2 +\mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}}) \geqslant 1\). Soit \(x \in \mathop{\mathchoice{\hbox{ker}}{\hbox{ker}}{\mathrm{ker}}{\mathrm{ker}}}\nolimits (f^2 + \mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}})\), \(x\neq 0\) ; montrer que \((x,f(x))\) est une famille libre de \(\mathop{\mathchoice{\hbox{ker}}{\hbox{ker}}{\mathrm{ker}}{\mathrm{ker}}}\nolimits(f^2 + \mathchoice{\hbox{Id}}{\hbox{Id}}{\mathrm{Id}}{\mathrm{Id}})\).

3. Déterminer les valeurs propres de \(f\) et les dimensions des sous-espaces propres associés. L’endomorphisme \(f\) est-il diagonalisable ?

4. Montrer qu’il existe une base de \(E\) dans laquelle la matrice de \(f\) est : \[A=\left(\begin{array}{ccc}0&0&0\\ 0&0&-1\\ 0&1&0\end{array}\right).\]

5. Résoudre l’équation \(u^2 = f\), où l’inconnue \(u\) est un endomorphisme de \(E\).