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Niveau Maths sup
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Applications linéaires

Posté par
Thoy
04-12-09 à 14:24

Bonsoir,

Petit souci sur un exercice :

Démontrer que la famille E1=(1,1,0) E2=(1,0,1) E3=(0,1,1) est une base de R3.
Justifier l'existence et l'uniticité d'une application linéaire f de L(R3) telle que F(Ei)=ni avec i de {1,2,3} où n1=(1,1,-1) n2=(0,2,0) n3=(1,-1,0).
Déterminer l'expression analytique de f. Est-elle injective? surjective? bijective?

Alors voila, j'ai réussi à tout faire sauf la dernière question et à démontrer que la famille définie par E1,E2,E3 est génératrice, je n'arrive pas à simplifier, et pour la dernière j'ai défini comme application
f de R3 dans R3 qui a X=(a,b,c) asssocie sum(Xini).. mais bon rien n'est moins sur. Un petit peu d'aide serait le bienvenue

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:01

Bonjour

Si tu as montré que les vecteurs (E_i) forment une famille libre, comme ils sont 3 dans un espace de dimension 3, on sait que c'est une base, donc une famille génératrice.

On peut toujours définir une application linéaire par les images d'une base.

Si X=aE_1+bE_2+cE_3 on a f(X)=an_1+bn_2+cn_3 A toi d'expliciter...

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:11

Certes c'est vrai
Pour l'application linéaire cela reviendrait donc à celle que j'ai proposée?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:12

Je ne sais pas ce que tu appelles X_i

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:25

Pour justifier l'existence et l'unicité de l'application linéaire,
J'ai posé X=(a,b,c) de R3 alors j'ai X=aE1+bE2=cE3 et f(X)=an1+bn2+cn3 d'où la décomposition unique etc etc.. (j'ai appliqué le théorème du cours.)

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:27

Non, si X=(a,b,c) ce n'est pas vrai que X=aE_1+bE_2+cE_3

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:35

D'accord alors il faut que je revoie la seconde question. Que dois-je faire pour justifier cela ?
Je pensais que j'avais le droit vu que j'ai démontré que E1,E2,E3 formaient une base de R3 ie n'importe quel vecteur de R3 admettait une décomposition unique sur une base, non?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:36

Oui, bien sur, mais aE_1+bE_2+cE_3\neq (a,b,c)

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:48

Ah oui d'accord c'est égal à 0

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:51

NON!

aE_1+bE_2+cE_3=(a+b,a+c,b+c)

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:54

Je ne comprend pas :/

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 15:59

a\(1\\ 1\\ 0\)+b\(1\\ 0 \\ 1\)+c\(0\\ 1\\ 1\)=\(a+b\\ a+c\\ b+c\)

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:02

Ah oui pardon, où avais-je la tête. Je ne vois pas où arriver pour démontrer l'existence et l'unicité de l'application et de lui en donner une expression analytique...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:07

L'existence et l'unicité sont déjà prouvées par le simple fait que les E forment une base. Pour écrire l'expression de f, tu prends X=\(x\\ y\\ z\) tu détermines a,b,c et tu utilises la formule de 15:01

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:22

Ah oui d'accord, donc l'experrssion analytique de f est f(X)=(a+c,a+2b-c,-a) simplement?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:23

NON!

Tu dois écrire f(x,y,z) zn fonction de x,y,z!

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:36

Euhm... C'est ce que j'ai fait, sauf que a=x b=y c=z non...?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:41

NON x=a+b, y=a+c, z=b+c, trouve a,b,c en fonction de x,y,z.

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:46

Ah d'accord je comprend mieux.
Dernier petit souci :
j'ai
x=a+c
y=a+2b-c
z=-a ?

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 16:50

Je m'embrouille là, peux-tu m'expliquer pas à pas la méthode, je ne sais plus quoi exprimer en fonction de quoi

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 04-12-09 à 17:07

On trouve x+y+z=2(a+b+c) donc a+b+c=(x+y+z)/2 d'où a=a+b+c-z=(x+y-z)/2. De même b=(x-y+z)/2 et c=(-x+y+z)/2.

Donc
f\(x\\ y \\ z\)=\frac{x+y-z}{2}\(1\\ 1\\ -1\)+\frac{x-y+z}{2}\(0\\ 2\\ 0\)+\frac{-x+y+z}{2}\(1\\ -1\\ 0\)

que tu arranges.

Posté par
Thoy
re : Applications linéaires 04-12-09 à 17:11

D'accord pour la démarche.

D'où sort l'expression de a ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Applications linéaires 05-12-09 à 14:04

Tu sais quand même résoudre le système

\{x=a+b\\ y=a+c\\ z=b+c



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