Exos sympas MP(*)

Un problème, une question, un nouveau théorème ?
Humber

Re: Exos sympas MP(*)

Message par Humber » 03 févr. 2017 14:07

pour le caractère ouvert : si on travaille plutôt avec des endomorphismes
Lemme : il existe x_o£E tels que (x_o,f(x_o) ......f^{n-1}(x_o)) est une base de E <=> X_f = TT_f
=> est evidente
<== fait recours au résultat suivant : on note TT_x,f le polynome minimale qui engendre l'idéal
{P£K[X]/ P(f)(x) =0} alors il existe e£E/{0} tels que TT_e,f = TT_f
pour y fixé ,l'application
g_y : L(E) -> C
f -> det_{base}(y,f(y).....,f^{n-1}(y)) est continue
L'ensemble qui nous interesse est U(y£E) (g_y^{-1}(C*)) qui est un ouvert comme réunion d'ouvert .

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par Leo11 » 16 mars 2017 23:53

Quelqu'un a un exo a proposer ?
Jen lance deux:

Trouver les morphismes continus de (SO2(R),x) dans (R*,x)

Soit f un polynome tel que son application associée soit bijective de R dans R.
On se donne A B symetriques réelles telles que f(A)=f(B). Mq A=B.

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par V@J » 03 avr. 2017 09:51

Mathysique a écrit :
01 févr. 2017 19:33
Pour la connexité par arc, j'ai bien peur que vous démonstration soit fausse (mais je peux me tromper après tout)
Effectivement, je suis allé un peu trop vite en besogne ; on peut adapter ma preuve incomplète comme suit.

Considérons le discriminant des polynômes caractéristiques des matrices n x n (le discriminant d'un polynôme à racines r_1,...,r_n est le produit des facteurs r_i-r_j pour i différent de j). Le discriminant disc(P) d'un polynôme P étant un polynôme symétrique en les racines de P, on peut le réécrire comme un polynôme symétrique en les coefficients de P.

En particulier, si M est une matrice n x n, on note disc(M) le discriminant du polynôme caractéristique de M. Alors disc(M) est un polynôme en les coefficients de M, et disc(M) = 0 si et seulement si le polynôme caractéristique de M est scindé à racines simples.

On considère alors la matrice N, diagonale, dont les coefficients diagonaux sont 1,2,...,n, de sorte que disc(N) soit non nul. Partant d'une matrice M quelconque, on remarque que le polynôme $ P(X) = \mathrm{disc}(X N + (1-X) M) $ est non nul. Par conséquent, il existe un $ \varepsilon > 0 $ tel que $ P(x) = \mathrm{disc}(x N + (1-x) M) \neq 0 $ dès lors que $ 0 < x < \varepsilon $.

Si on note A l'ensemble des matrices dont les polynômes caractéristique et minimal sont égaux, et si $ M \in A $, notons que toute matrice de discriminant non nul est dans A, de sorte que le chemin $ \{x N + (1-x) M \mid 0 \leq x \leq \varepsilon/2\} $ est bien inclus dans A. Il relie M à une matrice de discriminant non nul. L'ensemble des matrices de discriminant non nul étant lui-même connexe par arcs, l'ensemble A l'est aussi.

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par gchacha » 08 avr. 2017 16:58

Salut, en voici un fun : on considère $ A \in \mathcal{M}_{n}(\mathbb{R}) $ telle que : $ A^tAA^tAA=I_n $. Déterminer $ A $.

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par Kallio » 10 avr. 2017 10:18

SPOILER:
Si je ne me suis pas trompé en transposant :
$ (A^{t}AA^{t}A)A = I_n $ donc $ A = (A^{t}AA^{t}A)^{-1} $. En transposant l'égalité de l'énoncé, on trouve aussi $ ^{t}A = (A^{t}AA^{t}A)^{-1} $. Par unicité de l'inverse, A est symétrique. Donc $ A^{5} = I_n $. $ X^5 - 1 $ est un polynôme annulateur de $ A $, et $ A $ est réelle, donc $ A = I_n $. Si jamais cet argument n'est pas valable (j'ai un léger doute), on diagonalise A (théorème spectral) et on montre que la matrice diagonale correspondante est nécessairement $ I_n $ (en se servant du fait que $ A $ est réelle).
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Re: Exos sympas MP(*)

Message par gchacha » 10 avr. 2017 16:10

Antoine- a écrit :
10 avr. 2017 10:18
SPOILER:
Si je ne me suis pas trompé en transposant :
$ (A^{t}AA^{t}A)A = I_n $ donc $ A = (A^{t}AA^{t}A)^{-1} $. En transposant l'égalité de l'énoncé, on trouve aussi $ ^{t}A = (A^{t}AA^{t}A)^{-1} $. Par unicité de l'inverse, A est symétrique. Donc $ A^{5} = I_n $. $ X^5 - 1 $ est un polynôme annulateur de $ A $, et $ A $ est réelle, donc $ A = I_n $. Si jamais cet argument n'est pas valable (j'ai un léger doute), on diagonalise A (théorème spectral) et on montre que la matrice diagonale correspondante est nécessairement $ I_n $ (en se servant du fait que $ A $ est réelle).
Oui c'est ça :D mais effectivement si
SPOILER:
A est symétrique réelle on utilise la diagonalisation dans une base adaptées etc...
Dernière modification par gchacha le 10 avr. 2017 18:20, modifié 1 fois.

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par Kallio » 10 avr. 2017 17:21

Mais du coup le premier argument (du polynôme annulateur) ne marche pas ? Ou alors il faudrait détailler un peu plus ? (Mais dans ce cas autant passer par le théorème spectral en effet)
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Re: Exos sympas MP(*)

Message par gchacha » 10 avr. 2017 18:19

Je dirai qu'une des précautions à prendre c'est de
SPOILER:
ne pas factoriser le polynôme annulateur.

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par alm » 11 avr. 2017 18:05

On remarque que la réponse donnée reste valable si $A$ vérifie $(A^tA)^{m}A=I_n$ avec $m \in \mathbb{N}^*$, notamment, le cas $m=1$ pour lequel: si $A^tAA=I_n$ alors $A=I_n$.

Une question similaire plus générale: Soit $(n,p,q)\in (\mathbb{N}^*)^3$ , existe -t- il des matrices carrées réelles d'ordre $n$, $A$ tel que : et $(A^tA)^pA^q=I_n$ ?

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Re: Exos sympas MP(*)

Message par Kallio » 15 avr. 2017 08:56

J'aurais envie de dire que $ A = I_n $ mais je ne vois pas trop comment faire, j'ai trouvé quelques relations mais rien de plus ...
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