Adloun

mathématiques MPSI · Chapitre 13 · Application directe du cours

Déterminer, selon le paramètre a ∈ ℝ, le rang d…

Matrices et applications linéaires · B. Noyau, image, rang · niveau 2

Énoncé

Déterminer, selon le paramètre , le rang de .

Corrigé

Stratégie : échelonner, puis discuter. Les opérations élémentaires sur les lignes ne changent pas le rang ; on échelonne donc sans jamais diviser par une quantité qui pourrait être nulle, et on compte les pivots à la fin.

a) L'échelonnement. et (deux transvections, licites quel que soit ) :

⚠️ L'endroit où l'on triche sans s'en apercevoir. Le réflexe suivant serait pour « normaliser le pivot ». C'est illicite si — et c'est précisément le cas intéressant. On ne divise pas par un paramètre : on sépare les cas.

b) Cas . Les trois pivots , , sont non nuls : la matrice échelonnée est triangulaire à diagonale non nulle.

c) Cas . Les lignes et s'annulent toutes les deux en même temps : il ne reste que . C'est cohérent : pour , est la matrice dont tous les coefficients valent , et ses trois lignes sont égales.

Contrôle. (le déterminant de la triangulaire obtenue, les transvections le laissant intact). Pour : , rang ✓. Pour : , rang ✓. Pour : , et la matrice pleine de est bien de rang ✓.

Ce que l'exercice installe. Le rang n'est pas continu en : il saute de à et ne vaut jamais . C'est le même facteur qui tue les deux dernières lignes, donc elles disparaissent ensemble. Cette dégénérescence simultanée est le phénomène que le déterminant enregistre comme une racine double — on le relira au chapitre 14 sur .

100 % gratuit

Essaie le suivant avec le tuteur

Faire l'exercice suivant avec le tuteur

Sans compte : le cours, le premier QCM, 2 minutes de podcast et de vidéo et un exercice avec le tuteur. Pour tout le reste : inscription gratuite en 30 secondes, sans carte bancaire.

Le cours du chapitre · Tous les exercices du chapitre

Exercice suivant avec le tuteur →