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application linéaire , polynomes

Posté par
severinette
17-05-08 à 15:20

Bonjour , j'ai l'exercice suivant : Soit E l'espace vectoriel réel des polynômes à coefficients réels de degré au plus 2. On considère l'application f qui au polynôme P appartenant à E associe le polynôme Q où
Q(X)=P(1−X)−X²P(0).

1. Vérifier que f est une application linéaire de E dans E. Si P = aX² +bX+c , expliciter f(P).

Soient P(X) et P(X1) apprtiennet à E . Q(X+X1) = (P(1-X)-X²P(0) + P(1-X1)-X1²P(0)) = P(1-X)-X²P(0) + P(1-X1)-X1²P(0) = Q(X) + Q(X1) .

Soit

R et P(X) E .
Q(X) = P( - X) - X²P(0) = (P(1-X) - X²P(0)) = Q(X) . Donc f est linéaire .

f(P) = Q(P) = P(1-aX²+Bx+C) - (aX²+bX+c)²P(0) = P(1-aX²+Bx+C) - (aX²+bX+c)²*c .

Jusqu'ici etes vous d'accord avec mes réponses ?

merci

Posté par
perroquet
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:28

(re)Bonjour, severinette

Non, pas d'accord avec tes réponses.
Ce qu'il faut démontrer, c'est que:

f(P_1+P_2)=f(P_1)+f(P_2)

donc que:

(P_1+P_2)(1-X)-X^2(P_1+P_2)(0)=P_1(1-X)-X^2P_1(0)+P_2(1-X)-X^2P_2(0)

De même, il faudra démontrer que:

f(\lambda P)=\lambda f(P)

Posté par
soucou
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:33

Salut que penses tu de l'application X\rightarrow P(X) de \mathbb{R} dans \mathbb{R}P\in\mathbb{R}_2[X] ? Est-elle linéaire ?

Je pense qu'il y a une énorme confusion ici Q(X+X1) = (P(1-X)-X²P(0) + P(1-X1)-X1²P(0)) = P(1-X)-X²P(0) + P(1-X1)-X1²P(0) = Q(X) + Q(X1).

L'autre calcul est correct mais on peut s'en passer si on s'en prend bien. Il faudrait aussi montré en premier lieu que \text{Im}(f)\subset E (ce qui est assez évident).

Posté par
soucou
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:34

Oups autant pour moi perroquet j'avais mal lu la ligne sur la loi de composition externe...

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:35

Re perroquet , donc pour la question 2 j'ai bon ? Pour la 1 ok pour l'addition mais pour la multiplication je vois pas quoi écrire d'autre , je pense avoir bien démontrer le truc non ?

Posté par
perroquet
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:42

Pour la question 2:

f(aX^2+bX+c)= a(1-X)^2+b(1-X)+c-X^2c    Il faut simplifier ensuite cette expression en développant et en regroupant suivant les puissances de X ....

Pour la multiplication:

 f(\lambda P)(X)=\lambda P(1-X)-X^2\lambda P(0)=\lambda \big( P(1-X)-X^2P(0)\big)=\lambda f(P)(X)
(il est faux que   P(\lambda-\lambda X)=\lambda P(1-X) )

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:50

décidément je suis nulle et archie nulle , je suis JAMAIS capable de démontrer qu'une application est linéaire , c'est le plantage 100% assuré , vraiment la honte .

Pour le f(aX²+bX+c) je dois t'avouer que je pige RIEN à ta réponse mais ALORS rien DU TOUT . faut considérer X comme aX²+bX+c n'est ce pas ?

vu que l'application rend P(1-X)-X²P(0) , c'est pas plutot :

a((1-X)-X²P(0))² + b((1-X)-X²P(0)) + c ?

Posté par
perroquet
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 15:53

Si P(X)=aX^2+bX+c ,  alors    P(1-X)=a(1-X)^2+b(1-X)+c
(partout où on voit  X  , on remplace par  1-X  )

Posté par
soucou
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:00

Confonds-tu variable et polynôme ? Je pense que ton problème vient de là.

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:05

le probleme vient que je suis une MERDE en espace vectoriels soucou !

Posté par
soucou
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:27

Ah ?

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:30

perroquet désolée d'etre bete mais je comprends pas , si on a :

f(X) = P(1-X) - X²P(0) , alors :

f(aX²+bX+c) = P(a((1-X)-X²P(0))² + P(b((1-X) - X²P(0)) + c .

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:43

ça ira perroquet j'ai pigé , je continue

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 16:53

ça fait donc : X²(a-c) + X(-2a-b) + b + c

2) Ecrire la matrice M de f relative à la base (1,x,x²) de E .

vu la réponse précédente je dirai :

0 -2 1
1 -1 0
1 0 1

qu'en pensez vous ?

merci

Posté par
perroquet
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 17:03

Citation :

ça fait donc : X²(a-c) + X(-2a-b) + b + c


Un petit oubli

X²(a-c) + X(-2a-b) + a + b + c

Par contre, la matrice est fausse.
On commence par calculer:
f(1)=1-X²
Donc la première colonne de la matrice est
1
0
-1

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 17:07

ok merci bcp perroquet pour ton aide ça ira , encore merci .

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 17:11

une dernière question , peux tu dire comment tu trouves f(1) = 1-X² car je vois pas du tout quel calcul tu fais...

Posté par
perroquet
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 17:15

Deux méthodes (il suffit que tu en comprennes une):

La première:
Lorsque   P(X)=aX²+bX+c  on a:   a=0 b=0 c=1
Donc   f(1)=(a-c)X²+(-2a-b)X+a+b+c= -X²+1


La deuxième:
Lorsque P=1
f(P)=P(1-X)-X²P(0)=1-X²

Posté par
severinette
re : application linéaire , polynomes 17-05-08 à 17:16

merci perroquet



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