Déterminant de l'exponentielle
Exercice de TD · niveau 3 (difficile) · mathématiques (PT), chapitre 8 — Fonctions Vectorielles, Arcs Paramétrés et Géométrie Différentielle · Niveau ★★★ — approfondissement
Énoncé
Soit . En étudiant , montrer que
Corrigé
Lemme. Pour de colonnes : . En effet, posons : alors , et dans le -ième déterminant, seule la composante sur survit (les autres colonnes sont déjà présentes) : il vaut . La somme donne (la trace est un invariant de similitude, chapitre 2).
Équation différentielle. où les sont les colonnes de , dérivables avec , par dérivation terme à terme de la série . La dérivée du déterminant (-linéarité) et le lemme — applicable car est inversible, d'inverse (chapitre 5) — donnent Conclusion. est une fonction réelle vérifiant et : par la théorie de première année, . En : . (Au passage : toujours — l'exponentielle ne sort jamais de la composante connexe de dans , écho du chapitre 4.)
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.