Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

algébre linéaire

Posté par
Stemba
13-06-08 à 15:10

Bonjour,
soit  Soit f l'application linéaire définie par :
R4 --> R3
( x1 , x2 , x3 , x4 ) --> f() = ( x1 - x2 , x3 - x4 , 0 )

Soit B1 , B2 les bases canoniques respectives de R4 et R3
On note B3 = { U1 , U2 , U3 } une nouvelle base de R3 , avec :
U1 = ( 1 , 1 , 0 )     U2 = ( 1 , 0 , 1 )     et U3 = ( 0 , 1 , 1 )

Question : Calculer les matrices suivantes : M1_{B2}^{B1}(f) et M2_{B1}^{B3}(f)

Tout élément de R4 s'écrit de façon unique comme:
x1c1+x2c2+x3c3+x4c4

f(x1c1+x2c2+x3c3+x4c4)=x1f(c1)+x2f(c2)+x3f(c3)+x4f(c4)=c1(x1-x2)+c2(x3-x4)

=x1(c1)+x2(-c1)+x3(c2)+x4(-c2)

f(c1)=x1
f(c2)=x2
f(c3)=x3
f(c4)=x4
matrice ->

1 0 0 0
0 1 0 0
0 0 1 0
0 0 0 1

je comprend pas trop, quelqu'un peut m'expliquer, merci d'avance.

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:15

Bonjour
déjà, il y a un échange entre les deux bases dans ta première matrice : B1 devrait être en bas.
ensuite, ton application va de R4 dans R3 donc ta matrice doit avoir 4 colonnes mais seulement 3 lignes

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:15

Bonjour

Une fonction linéaire de R4 dans R3 a une matrice rectangulaire à 4 colonnes et 3 lignes.

Pour les bases canoniques f(1,0,0,0)=(1,0,0)
f(0,1,0,0)=(-1,0,0) f(0,0,1,0)=(0,1,0) f(0,0,0,1)=(0,-1,0). Donc

M_{B_1}^{B_2}=\(\begin{array}{rrrr} 1 & -1 & 0 & 0\\ 0 & 0 & 1 & -1\\ 0 & 0 & 0 & 0\end{array}\)

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:17

ensuite, tu fais une salade entre les éléments de R4 et les réels ...
f(c1) n'a aucun sens ! f(quadruplet) en a un....

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:17

bonjour Camélia

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:19

Bonjour lafol

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:24

Le soucis c'est que mes profs veulent avoir une réponse de mon type, clairement détailler, je fonctionnai de la même méthode que Camélia mais sa pour mon prof c'est 0 car aucune explication :/

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:27

Pourtant ce qu'a fait Camélia est bien plus explicite que ce que tu as fait : la matrice de f dans les bases B1 et B2 est bien constituée des colonnes des coordonnées dans la base B2 des images des vecteurs de B1, non ?

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:30

Si je comprends bien, tu appelles c1, c2 etc les vecteurs de la base B1 ?

ceci :

Citation :
f(x1c1+x2c2+x3c3+x4c4)=x1f(c1)+x2f(c2)+x3f(c3)+x4f(c4)=c1(x1-x2)+c2(x3-x4)

fait que je ne l'avais pas compris

en effet l'expression la plus à droite ne doit faire intervenir que des vecteurs de R3, donc éventuellement les triplets de la base B2, mais pas c1 ni c2 (en plus, on écrit les scalaires à gauche des vecteurs)

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:31

Tout élément de R4 s'écrit de façon unique comme:
x1c1+x2c2+x3c3+x4c4

f(x1c1+x2c2+x3c3+x4c4)=c1f(x1)+c2f(x2)+c3f(x3)+c4f(x4)=c1(x1-x2)+c2(x3-x4)+c3(0)

=x1(c1)+x2(-c1)+x3(c2)+x4(-c2)

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:34

merci de votre aide, la c'est bon? je voie pas comment conclure :/

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:37

ça ne peut pas être bon : c1 etc ne sont pas des triplets !

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:38

NON

f(x_1c_1+x_2c_2+x_3c_3+x_4c_4)=x_1f(c_1)+x_2f(c_2)+x_3f(c_3)+x_4f(c_4) ce qui n'est pas du tout pareil!

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:39

pour moi c1,..,c4 sont des vecteurs de B1

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:40

et les f(...) sont dans quel espace ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:41

Oui, mais ce n'est pas ce que tu écris

Citation :
f(x1c1+x2c2+x3c3+x4c4)=c1f(x1)+c2f(x2)+c3f(x3)+c4f(x4)=c1(x1-x2)+c2(x3-x4)+c3(0)

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:43

Tout élément de R4 s'écrit de façon unique comme:
c1x1+c2x2+c3x3+c4x4

f(c1x1+c2x2+c3x3+c4x4)=x1f(c1)+x2f(c2)+x3f(c3)+x4f(c4)
c'est ce que j'avais écrit au début, donc ce que j'ai écrit au début est juste (hormis la matrice)?

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:45

Non, on ne voit pas comment tu as calculé f(c1) et les autres...

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:50

En faite je suit le développements de mon professeur pour un exercice du même type hors que l'espace d'arrivé est égale à l'espace d'arrivé. J'ai fait point par point le même développement et j'avoue ne pas savoir comment il passe de f(c1) à (x1-x2) qui est égale à f(x1) et non f(c1) !

Posté par
Camélia Correcteur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:53

J'y étais pas... donc je ne sais pas...

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 15:58

c1 = (1;0;0;0), donc pour c1, on a x1 = 1, x2 = x3 = x4 = 0 .
on regarde la définition de f : f((x1,x2,x3,x4)) = ( x1 - x2 , x3 - x4 , 0 ), et on remplace là-dedans x1 par 1 et les autres par 0.
on obtient f(c1) = (1 - 0 ; 0 -0 ; 0) = (1 ;0 ;0) = premier vecteur de la base B2

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:00

voilà l'exercice de mon prof:
Soit Beta=(e1,e2,e3) base canonique de R3. on considéreras l'application linéaire
f: R3       ->      R3
   (x1,x2,x3) -> (x1+x2+x3,x1+2x2+3x3,x1+4x2+9x3)
1) calculer M Beta,Beta(f) que l'on notera M

x1
x2 = x1e1+x2e2+x3e3
x3
f(x1e1+x2e2+x3e3)=x1f(e1)+x2(fe2)+x3f(e3)=(x1+x2+x3)e1+(x1+2x2+3x3)e2+(x1+4x2+9x3)e3
x1(e1+e2+e3)+x2(e1+2e2+4e3)+x3(e1+3e2+9e3)
par identification des coefficients:
f(e1)=e1+e2+e3
f(e2)=e1+2e2+4e3
f(e3)=e1+3e2+9e3

je comprend pas le développement x1f(e1)+x2(fe2)+x3f(e3)

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:02

le développement x1f(e1)+x2(fe2)+x3f(e3) résulte de la linéarité de f

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:11

Enfin bon je vais faire votre technique en espérant qu'il soit plus sympa que la dernière fois

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:13

au faite je me suis mal exprimer je parler du développement (x1+x2+x3)e1+(x1+2x2+3x3)e2+(x1+4x2+9x3)e3
merci pour votre aide.

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:14

Alors là, ça vient de (x1+x2+x3,x1+2x2+3x3,x1+4x2+9x3) = (x1+x2+x3)(1;0;0)+(x1+2x2+3x3)(0;1;0)+(x1+4x2+9x3)(0;0;1)

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:45

j'essaye de faire comme mon professeur pour l'exercice donner au début:
Soit e1,e2,e3,e4 4 vecteurs de B1
tel que: e1=(1,0,0,0) e2=(0,1,0,0) e3=(0,0,1,0) e4=(0,0,0,1)

x1
x2 =>x1e1+x2e2+x3e3+x4e4
x3
x4

f(x1e1+x2e2+x3e3+x4e4)=x1f(e1)+x2f(e2)+x3f(e3)+x4f(e4)(car f est linéaire)

(x1 - x2 , x3 - x4 , 0) = (x1-x2)(1;0;0)+(x3-x4)(0;1;0)+(0)(0;0;1)

donc x1f(e1)+x2f(e2)+x3f(e3)+x4f(e4)=(x1-x2)e1+(x3-x4)e2+(0)e3

=x1(e1)+x2(-e1)+x3(e2)+x4(-e2)

par identification des coefficients:

f(e1)=e1
f(e2)=-e1
f(e3)=e2
f(e4)=-e2

1 -1 0  0
0  0 1 -1
0  0 0  0

voilà merci beaucoup pour votre aide j'ai enfin comprit

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 16:52

juste un truc : appelle plutôt f1,f2 et f3 les triplets de la base B2 : dans ton calcul e1 désigne tantôt (1;0;0;0), tantôt (1;0;0)

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 17:05

Ok merci lafol.
pour la seconde matrice je voie pas trop comment faire.

Posté par
lafol Moderateur
re : algébre linéaire 13-06-08 à 17:09

il faut que tu exprimes f(e1), f(e2) etc en fonction de U1, U2 et U3

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 19:45

soit a,b,c appartenant à R tel que:
a(1,1,0)+b(1,0,1)+c(0,1,1)=(1,0,0)
a+b=1
a+c=0
b+c=0
a=-c et b=-c
a+a=1 =>2a=1 a=1/2
->b=1/2 et c=-1/2

a(1,1,0)+b(1,0,1)+c(0,1,1)=(-1,0,0)
a+b=-1
a+c=0
b+c=0
b=-c et a=-c
=>a=-1/2, b=-1/2 et c=1/2

a(1,1,0)+b(1,0,1)+c(0,1,1)=(0,1,0)
a+b=0
a+c=1
b+c=0
b=-c et a=-b
=>a=1/2, b=-1/2 et c=1/2

a(1,1,0)+b(1,0,1)+c(0,1,1)=(0,1,0)
=>a=-1/2, b=1/2 c=-1/2


M_{B1}^{B3}=1/2  -1/2  1/2 -1/2
            1/2  -1/2 -1/2  1/2
           -1/2   1/2  1/2 -1/2

c'est sa mais les colonnes, lignes correspondent à quoi?
et peu tu m'expliquer pourquoi je doit exprimer f(e1), f(e2) etc en fonction de U1, U2 et U3?

      
            
            

Posté par
Stemba
re : algébre linéaire 13-06-08 à 20:40

help plz



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !