Qu’est-ce qu’un ensemble en mathématiques ?
Une collection d’objets mathématiques réunis selon une propriété d’appartenance.
À quelle condition deux ensembles sont-ils égaux ?
Chacun est inclus dans l’autre.
Qu’est-ce qui ne change pas l’ensemble décrit par ses éléments ?
L’ordre des éléments et leurs répétitions.
Combien d’éléments possède l’ensemble des parties d’un ensemble fini à éléments ?
éléments.
Quels éléments appartiennent à l’intersection de et ?
Les éléments communs à et .
Quels éléments appartiennent à l’union de et ?
Les éléments appartenant à au moins l’un des deux ensembles.
Qu’associe une application de E dans F à chaque élément x de E ?
Un unique élément f(x) de F.
Que contient l’image f(A) d’une partie A par une application f ?
Les images des éléments de A.
Que contient l’image réciproque f⁻¹(B) d’une partie B par f ?
Les éléments de E dont l’image appartient à B.
Quelle condition caractérise l’injectivité d’une application ?
Deux éléments ayant la même image sont égaux.
Quelle condition caractérise la surjectivité d’une application ?
Chaque élément du codomaine possède un antécédent.
Quand une application est-elle bijective ?
Lorsqu’elle est à la fois injective et surjective.
Quelle propriété caractérise l’inverse g d’une application bijective f : E → F ?
g ∘ f = IdE et f ∘ g = IdF.
Quand un ensemble est-il dénombrable selon la définition donnée ?
Lorsqu’il existe une injection de cet ensemble dans .
À quel ensemble un ensemble dénombrable infini est-il en bijection ?
À .
Quel mathématicien est associé à la non-dénombrabilité de et des irrationnels ?
Cantor.
Quel théorème affirme que des injections mutuelles impliquent l’équipotence ?
Le théorème de Cantor-Bernstein.
Quel résultat Cantor établit-il pour et ?
Ils ne sont pas équipotents.
Comment se définit une relation binaire sur un ensemble E ?
C’est une partie de .
Quelles propriétés définissent une relation d’équivalence ?
Elle est réflexive, symétrique et transitive.
Que forment les classes d’une relation d’équivalence sur E ?
Une partition de E.
Quand deux entiers a et b sont-ils congrus modulo n ?
Lorsque n divise .
Quelle condition rend la classe de a inversible dans ?
.
Quelles propriétés définissent une relation d’ordre ?
Elle est réflexive, antisymétrique et transitive.
Comment définit-on un vecteur de ℝⁿ ?
Un n-uplet ordonné de réels dont les coordonnées sont ses composantes.
Comment calcule-t-on la somme de deux vecteurs de ℝⁿ ?
En additionnant leurs composantes correspondantes.
Comment définit-on le produit scalaire réel de u et v ?
À quelle condition deux vecteurs réels sont-ils orthogonaux ?
Leur produit scalaire est nul.
Comment définit-on la norme euclidienne de u ?
Quelle inégalité porte le nom de Cauchy-Schwarz ?
Comment définit-on le produit scalaire complexe de z et ω ?
Comment définit-on la norme d’un vecteur complexe z ?
Comment définit-on une matrice à valeurs dans un corps K ?
C’est une application d’un ensemble fini de couples d’indices vers K.
Quelle est la dimension d’une matrice ayant m lignes et n colonnes ?
.
Quelle condition de dimension permet d’additionner deux matrices ?
Elles doivent avoir la même dimension.
Quand le produit de matrices AB est-il défini ?
Lorsque le nombre de colonnes de A égale le nombre de lignes de B.
Quelles propriétés de distributivité vérifie la multiplication matricielle ?
Elle est distributive à gauche et à droite.
Quand une matrice carrée A est-elle inversible ?
Lorsqu’elle possède un inverse bilatère A⁻¹ tel qu'AA⁻¹ = A⁻¹A = Iₙ.
Quel est l’inverse du produit AB de matrices inversibles A et B ?
B⁻¹A⁻¹.
Quelle propriété des solutions de Ax = b caractérise l’inversibilité de A ?
Pour tout b, l’équation Ax = b possède une solution unique.
Comment appelle-t-on une matrice carrée non inversible ?
Une matrice singulière.
Que peut-on dire des solutions de Ax = 0 si A est singulière ?
L’équation possède plusieurs solutions.
Quand les vecteurs u₁, …, uᵣ sont-ils linéairement indépendants ?
Lorsque la combinaison linéaire nulle impose que tous les coefficients soient nuls.
Comment obtient-on la transposée d’une matrice ?
En échangeant ses lignes et ses colonnes.
Quelle relation entre les coefficients définit la transposée ?
Quelle est la transposée du produit de matrices ?
Quelle condition caractérise une matrice triangulaire supérieure ?
lorsque .
Quelle condition caractérise une matrice triangulaire inférieure ?
lorsque .
Quelle égalité définit une matrice carrée symétrique ?
Que fait l’élimination de Gauss aux coefficients sous les pivots ?
Elle les annule successivement.
Que résout-on après l’élimination de Gauss ?
Le système triangulaire obtenu.
Que faut-il faire si le pivot nécessaire à l’élimination est nul ?
Permuter des lignes pour obtenir un coefficient non nul.
Quelle factorisation obtient-on pour toute matrice carrée A avec une permutation P ?
, avec L triangulaire inférieure et U triangulaire supérieure.
Quelles opérations munissent un espace vectoriel sur ?
L’addition et la multiplication par les scalaires de .
Quels sont des exemples d’espaces vectoriels sur ?
, , et .
Quelles conditions définissent un sous-espace vectoriel de ?
est non vide et stable par addition et multiplication par les scalaires de .
Qu’est-ce qu’une combinaison linéaire de vecteurs ?
Une somme de vecteurs multipliés par des coefficients appartenant à .
Comment caractériser le sous-espace engendré par un ensemble ?
C’est le plus petit sous-espace vectoriel contenant .
Quels vecteurs constituent le sous-espace engendré par ?
Toutes les combinaisons linéaires des éléments de .
Comment définit-on l’espace colonne ?
C’est le sous-espace engendré par les colonnes de .
À quelle condition l’équation est-elle résoluble ?
Lorsque appartient à .
Comment définit-on l’espace nul ?
C’est l’ensemble des vecteurs tels que .
Qu’est-ce que le complémentaire de dans , lorsque ?
Les éléments de qui n’appartiennent pas à .
Qu’est-ce que le produit cartésien ?
L’ensemble des couples où et .
Comment la composée g ∘ f agit-elle sur x lorsque f va de E dans F et g de F dans G ?
Elle envoie x sur g(f(x)).
Quelle propriété relie deux ensembles équipotents ?
Il existe une bijection entre eux.
En quelle année Cohen a-t-il démontré l’indépendance de l’hypothèse du continu ?
En 1963.
Quel mathématicien a démontré l’indépendance de l’hypothèse du continu ?
Cohen.
Que désigne l’ensemble quotient ?
L’ensemble des classes d’équivalence de E pour R.
Quelle condition distingue un maximum de A d’un majorant de A ?
Un maximum appartient à A.
Quelle solution vérifie le système et ?
Quelle combinaison linéaire de vecteurs donne dans l’exemple du système ?
Comment le cours représente-t-il une combinaison linéaire à l’aide de matrices ?
En plaçant des vecteurs colonnes côte à côte.
Combien de scalaires comporte chaque ligne et chaque colonne d’une matrice de dimension m × n ?
Chaque ligne en comporte n et chaque colonne en comporte m.
Quand une matrice de dimension m × n est-elle carrée ?
Lorsque m = n ; sa dimension est alors n.
Comment la matrice identité agit-elle sur un vecteur ?
Elle vérifie .
Quelle propriété des colonnes caractérise l’inversibilité d’une matrice carrée ?
Ses colonnes sont linéairement indépendantes.
À quelle propriété des lignes équivaut l’indépendance linéaire des colonnes ?
À l’indépendance linéaire des lignes.
Quelle égalité définit une matrice carrée antisymétrique ?
Comment définit-on une matrice de permutation ?
C’est un produit de matrices échangeant deux lignes de la matrice identité.
Quel effet a une matrice d’élimination lorsqu’elle multiplie A à gauche ?
Elle ne modifie qu’une ligne pour annuler un coefficient ciblé.
Comment obtient-on l’inverse d’une matrice d’élimination ?
En changeant le signe de son coefficient hors diagonale utilisé pour l’élimination.
Quelle propriété possède toute matrice d’élimination ?
Elle est inversible.
Comment est l’élément neutre additif dans un espace vectoriel ?
Il est unique.
Comment est l’opposé additif de chaque vecteur dans un espace vectoriel ?
Il est unique.
Quelles égalités vérifie la multiplication par zéro dans un espace vectoriel ?
et .
Que déduit-on de dans un espace vectoriel ?
ou .
Que peut-on affirmer de l’intersection de sous-espaces vectoriels ?
Elle est un sous-espace vectoriel.
Quand un espace vectoriel est-il de type fini ?
Lorsqu’il peut être engendré par un nombre fini d’éléments.
Comment définit-on l’espace ligne ?
C’est le sous-espace engendré par les lignes de .
Teste tes connaissances avec un QCM de 53 questions sur Matrices et espaces vectoriels.
1. Concernant la définition d’un ensemble :
2. Deux ensembles sont égaux lorsque :
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