Gabin et Vandermonde des éléments de U_n

Un email bien sympa de Gabin, qu’il m’a autorisé à vous partager :

« Je fais suite à votre exercice qui avait une sale tête.. mais qui était en fait trop bien a faire: montrer que la matrice de Vandermonde des racines n-ieme de l’unité est inversible et calculer son inverse. 
Raisonnement en deux étapes: j’ai calculé A^2, il me manquait des termes pour que ça soit beau.. puis en regardant bien la matrice on voit comment s’organisent les racines nième à l’intérieur… deux trois calculs au brouillon et non sans être guidé par les complexes et leur propriétés faites pour être utilisées ( Conjugaison ) je trouve qu’il suffit d’effectuer les calcul suivants. ( pieces jointes ) 
1h de casse tête, mais un casse tête agréable, d’autant plus que le résultat est trop beau pour être faux. ( j’espère ) »

Je vous propose une seconde solution avec la même méthode qu’au tout début de la pl. 45 : faire la somme de toutes les lignes pour utiliser le fait que la somme des racines n-ièmes de l’unité fait 0.

Construction de C suivant ex. 9 pl. 43

Dans cet exercice on supposait que le corps C existait, ce qui est raisonnable puisqu’on l’a construit au Chap. C2 … mais la R-algebre matricielle définie dans cet exercice fait aussi bien le travail : elle fabrique une R algèbre de dim. 2. avec un élément noté ici J tel que J^2=-1 où 1 est le neutre de l’algèbre (noté I). Ces propriétés sont l’essence de C.

Pour celles et ceux que cela intéresse : Voici un extrait d’un bien joli livre voir surtout les deux dernières pages photographiées (paragraphe 5). Le début reprend ce qu’on a fait au C2 (construction de Hamilton avec une précision supplémentaire sur le calcul des longueurs).

Programme de colle semaine 24 du lundi 26 avril

Bonjour,

cette semaine encore les colles seront en distanciel. A partir de la semaine suivante, nous pourrons reprendre notre travail au lycée !

Semaine 24 : du lundi 26 avril. Algèbre linéaire et calcul matriciel.

(Bien sûr cette semaine 24 est celle qui était marquée au 12 avril dans le colloscope).

Questions de cours :

Formes linéaires : (paragraphe souvent mal compris à privilégier en question de cours).

-Qu’est-ce qu’une forme linéaire et comment est définie la matrice d’une forme linéaire en dim. finie ?

Dans ce qui suit on se place en dimension finie :

-Montrer que le noyau d’une forme linéaire non nulle est un hyperplan et faire le lien avec le résultat déjà vu sur les équations cartésiennes.

-Montrer la réciproque : tout hyperplan est le noyau d’une forme linéaire.

-Montrer que deux formes linéaires ont le même noyau si, et seulement si, elles sont proportionnelles.

-Que sont les formes coordonnées?

-Bonus (*) comment démontrer que m équations linéaires indépendantes définissent un s.e.v. de dim. n-m.

Calcul matriciel :

-Donner la formule du produit de matrices.

-Expliquer le lien entre ce produit et la composition des A.L.

-Définir ce qu’est une algèbre, que suffit-il de vérifier pour montrer qu’un sous-ensemble est une sous-algèbre?

-Donner et justifier la formule sur les produit des matrices de la base canonique.

Notes de cours détaillées :

Sur le premier chapitre : on peut poser des exercices un peu plus abstraits sur les applications linéaires et le théorème du rang. On pourra consulter les planches suivantes (pl. 42 pour les exercices abstraits).

Sur le calcul matriciel, on commencera par des exercices de niveau plus élémentaire, comme les exercices de la pl. 43 ci-dessous dans un premier temps, puis éventuellement un peu plus généraux comme pl.44

N.B. l‘étude de l’inversibilité et les calculs d’inverses seront détaillés dans le programme de la semaine suivante

That’s all folks , with a gender bias

Nous arrivons à la fin des solutions d’exercices. Je ne publierai plus rien sur ces exercices ce w.e., je vous laisse à vos révisions et peaufiner vos D.M.

Lundi matin nous parlerons des exercices restants :

Pl. 42 ex. 6 (avec le bonus essoufflement de la suite des noyaux)

Pl. 43 ex. 9 (éventuellement en évoquant le bonus donné dans le post précédent)

Pl. 44….

Un fait m’a frappé à l’issue de ces deux semaines : le nombre de filles de la classe qui a contribué en proposant une solution : 10/12. Chez les garçons je crois 13/34. L’éducation donnerait-t-elle aux filles davantage de sens de l’implication dans les travaux collaboratifs ?

Bon w.e.

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