Exos classiques et autres démonstrations : Différence entre versions
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+ | On donne ici une méthode pour calculer les projecteurs sur les sous-espaces caractéristiques d'un endomorphismes, ainsi qu'une application au calcul de l'exponentielle matricielle par la décomposition de Dunford. | ||
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+ | == Calculer l'exponentielle d'une matrice diagonalisable sans calculer la matrice de passage == | ||
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+ | Soit <math>A \in \mathcal{M}_n(\mathbb{C})</math>. | ||
+ | soit <math>D=diag(\lambda_1,\dots,\lambda_n)</math> telle que <math>A=Q^{-1}DQ</math>. | ||
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+ | Soit <math>P</math> un polynôme tel que <math>P(\lambda_i) = e^{\lambda_i}</math> pour tout <math>i</math>. | ||
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+ | Alors <math>P(A) = P(Q^{-1}DQ) = Q^{-1}P(D)Q = Q^{-1}\exp(D)Q = \exp(A)</math> ! | ||
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+ | Ref : perso.univ-rennes1.fr/tristan.vaccon/exponentielle_de_matrices.pdf | ||
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+ | == Expression d'un polynôme symétrique en fonction des polynômes symétriques élémentaires == | ||
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+ | == Le groupe multiplicatif d'un corps fini est cyclique == | ||
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+ | == Une famille d'endomorphismes diagonalisables qui commutent est codiagonalisable == | ||
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+ | == Limite uniforme de polynômes == | ||
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+ | Montrons que si une fonction <math>f</math> est limite uniforme d'une suite de polynômes <math>(P_n)_{n\in\mathbb N}</math>, alors <math>f</math> est un polynôme. | ||
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+ | <math>(P_n)_{n\in\mathbb N}</math> est une suite de Cauchy donc il existe <math>N\in\mathbb N</math> tel que pour tout <math>n\ge N,\|P_n-P_N\|_\infty<1</math>. Or <math>P_n-P_N</math> est un polynôme borné, donc est constant, on a <math>P_n-P_N=c_n\in\mathbb C</math>. Or <math>P_n-P_N</math> converge vers <math>f-P_N</math> donc <math>(c_n)_{n\in\mathbb N}</math> converge vers une constante <math>c=f-P_N</math>. D'où <math>f=P_N+c</math> est un polynôme. | ||
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+ | Référence : Xavier Gourdon, Analyse, Ellipses, 1994, p.228. | ||
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+ | == Théorème de Cauchy-Peano == | ||
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Sommaire
- 1 Algèbre
- 1.1 Calcul des projecteurs sur les sous-espaces caractéristiques d'un endomorphisme
- 1.2 Calculer l'exponentielle d'une matrice diagonalisable sans calculer la matrice de passage
- 1.3 Expression d'un polynôme symétrique en fonction des polynômes symétriques élémentaires
- 1.4 Le groupe multiplicatif d'un corps fini est cyclique
- 1.5 Méthode de Gauss pour les formes quadratiques
- 1.6 Pseudo-réduction simultanée
- 1.7 Racine carrée d'une matrice symétrique réelle positive
- 1.8 Une famille d'endomorphismes diagonalisables qui commutent est codiagonalisable
- 2 Analyse
- 2.1 Ind est une fonction à valeurs entières, constante sur chaque composante connexe
- 2.2 L'espace de Schwartz sur est stable par transformée de Fourier
- 2.3 Lemme de Baire
- 2.4 Lemme de Riemann-Lebesgue
- 2.5 Limite uniforme de polynômes
- 2.6 Théorème d'Ascoli
- 2.7 Théorème d'inversion locale
- 2.8 Théorème de Cauchy-Peano
- 2.9 Théorème de représentation de Riesz
- 2.10 Théorème des fonctions implicites
Algèbre
Calcul des projecteurs sur les sous-espaces caractéristiques d'un endomorphisme
On donne ici une méthode pour calculer les projecteurs sur les sous-espaces caractéristiques d'un endomorphismes, ainsi qu'une application au calcul de l'exponentielle matricielle par la décomposition de Dunford.
Calculer l'exponentielle d'une matrice diagonalisable sans calculer la matrice de passage
Soit . soit telle que .
Soit un polynôme tel que pour tout .
Alors !
Ref : perso.univ-rennes1.fr/tristan.vaccon/exponentielle_de_matrices.pdf
Expression d'un polynôme symétrique en fonction des polynômes symétriques élémentaires
Le groupe multiplicatif d'un corps fini est cyclique
Méthode de Gauss pour les formes quadratiques
Pseudo-réduction simultanée
Racine carrée d'une matrice symétrique réelle positive
Une famille d'endomorphismes diagonalisables qui commutent est codiagonalisable
Analyse
Ind est une fonction à valeurs entières, constante sur chaque composante connexe
L'espace de Schwartz sur est stable par transformée de Fourier
Lemme de Baire
Lemme de Riemann-Lebesgue
Limite uniforme de polynômes
Montrons que si une fonction est limite uniforme d'une suite de polynômes , alors est un polynôme.
est une suite de Cauchy donc il existe tel que pour tout . Or est un polynôme borné, donc est constant, on a . Or converge vers donc converge vers une constante . D'où est un polynôme.
Référence : Xavier Gourdon, Analyse, Ellipses, 1994, p.228.
Théorème d'Ascoli
Théorème d'inversion locale
Théorème de Cauchy-Peano
On prouve ici le théorème de Cauchy-Peano en utilisant le théorème de point fixe de Schauder et le théorème d'Ascoli.