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Prépa · MP / MP2I

Test de niveau : Réduction des endomorphismes (Prépa, 2e année)

Réduire un endomorphisme, c'est chercher une base dans laquelle sa matrice est la plus simple possible : diagonale, triangulaire ou diagonale par blocs. Cet outil sert à calculer des puissances de matrices, à résoudre des suites récurrentes et des systèmes différentiels linéaires, et il intervient dans presque tous les sujets d'algèbre des concours.

Ce test comporte 15 questions réparties en 5 blocs. Compte environ 15 minutes, sans cours ni calculatrice. Il porte uniquement sur les outils de première année dont la réduction a besoin. Il ne sert pas à te noter : il sert à savoir par où commencer. Si un bloc te pose problème, relis la partie correspondante du préambule avant d'attaquer le chapitre.

Polynômes : racines, division euclidienne, factorisation

Question 1

Quelle est la multiplicité de $1$ comme racine de $P=X^3-3X+2$ ?

Signaler : question 1
Question 2

Soit $n\in\mathbb N$. Quel est le reste de la division euclidienne de $X^n$ par $(X-1)(X-2)$ ?

Signaler : question 2
Question 3

Lequel de ces polynômes est scindé sur $\mathbb R$ ?

Signaler : question 3

Si ce bloc te pose problème : revoir Polynômes

Espaces vectoriels et applications linéaires

Question 1

Soit $F,G,H$ trois sous-espaces vectoriels de $E$. La somme $F+G+H$ est directe si et seulement si :

Signaler : question 1
Question 2

Soit $p\in\mathcal L(E)$ tel que $p\circ p=p$ (projecteur). Laquelle de ces affirmations est toujours vraie ?

Signaler : question 2
Question 3

Soit $u,v\in\mathcal L(E)$. Quelle inclusion est toujours vraie ?

Signaler : question 3

Si ce bloc te pose problème : revoir Espaces vectoriels et applications linéaires

Dimension finie : rang, dimensions, bijectivité

Question 1

Soit $A\in\mathcal M_4(\mathbb R)$ de rang $1$. Que vaut $\dim\mathrm{Ker}\,A$ ?

Signaler : question 1
Question 2

Soit $F$ et $G$ deux plans vectoriels distincts de $\mathbb R^3$. Que vaut $\dim(F\cap G)$ ?

Signaler : question 2
Question 3

Soit $u\in\mathcal L(E)$. Laquelle de ces affirmations est vraie ?

Signaler : question 3

Si ce bloc te pose problème : revoir Dimension finie

Matrices : changement de base, trace, puissances

Question 1

Soit $A=\mathrm{Mat}_{\mathcal B}(u)$ et $P$ la matrice de passage de la base $\mathcal B$ à la base $\mathcal B'$ (les colonnes de $P$ sont les coordonnées des vecteurs de $\mathcal B'$ dans $\mathcal B$). Que vaut $\mathrm{Mat}_{\mathcal B'}(u)$ ?

Signaler : question 1
Question 2

Pour $A,B,C\in\mathcal M_n(\mathbb K)$, laquelle de ces égalités est toujours vraie ?

Signaler : question 2
Question 3

Soit $N=\begin{pmatrix}0&1&1\\0&0&1\\0&0&0\end{pmatrix}$ et $A=I_3+N$. Pour $k\in\mathbb N$, que vaut $A^k$ ?

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Si ce bloc te pose problème : revoir Matrices

Déterminants

Question 1

Soit $A\in\mathcal M_3(\mathbb R)$. Que vaut $\det(2A)$ ?

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Question 2

Soit $A=\begin{pmatrix}1&2\\3&4\end{pmatrix}$. Que vaut $\det(XI_2-A)$ ?

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Question 3

Que vaut $\det\begin{pmatrix}2&1&1\\1&2&1\\1&1&2\end{pmatrix}$ ?

Signaler : question 3

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