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Niveau Maths sup
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Au pays de Ker f et Im f...

Posté par
blablaile
02-11-09 à 12:00

Bonjour à tous !
Voila j'ai un exo à faire qui me donne beaucoup de fil à retordre !

Soient K un sous corps de E un K-EV et f L(E)
1. On suppose qu'il existe k \in \mathbb{N} tel que Im f^{k} = Im f^{k+1}
Montrer que pour tout n de N : Im f^{k+n} = Im f^k

2. On suppose qu'il existe p tel que Ker f^p = Ker f^{p+1}
Montrer que pour tout n : Ker f^{p+n} = Ker f^p

Je suppose que pour les deux il faut procéder par double inclusion :
pour le j'ai bien reussi à montrer le sens : Im f^{k+n} \subset Im f^k par contre je n'arrive pas à démontrer la deuxième inclusion. J'imagine qu'il faut utilise le "on suppose"...mon idée serait d'utiliser la surjectivité de f pour l'inclusion mais rien ne nous dit qu'elle est surjective....

Pour le 2 c'est pareil une inclusion me pose problème : Ker f^{p+n} \subset Ker f^p
La je verrai bien une injectivité de f pour répondre...

Alors si vous avez une petite idée pour résoudre ca je suis preneur merci !

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 12:12

Non tu ne risque pas d'utiliser des propriétés d'injectivité et surjectivité puisque tu ne disposes pas de ces informations.

Par exemple pour le 2) :
Montre que si Ker(fp) = Ker(fp+1) alors Ker(fp+1) = Ker(fp+2)

Ce n'est pas très dur à montrer, je suis sûr que tu en es capable !

On verra après pour la suite.

Posté par
blablaile
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 12:33

D'accord ! J'essaie !

soit x Ker f^{p+1} alors f^{p+1} (x) = O_E, f(f^{p+1} (x)) = f(O_E) = O_E car f \in L(E)
donc f^{p+2}(x) = 0_E ie x \in Ker f^{p+2}
donc \forall x \in Ker f^{p+1} x \in Ker f^{p+2} donc Ker f^{p+1} = Ker f^{p+2} du coup je peux dire que je peux faire ca n fois, donc remonter jusqu'à Ker f^{p+n} ?

Du coup j'ai absolument pas besoin de mon inclusion précédemment établie ?

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 12:51

Pour l'instant tu n'as montré qu'un inclusion :  Ker(fp+1) Ker(fp+2).

En fait cette inclusion est assez immédiate car on a toujours Ker(u)Ker(vou)
Mais bon tu l'as re-démontrer, pourquoi pas. Mais reste l'inclusion contraire.

Posté par
blablaile
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 12:57

Et c'est bien celle ci qui me pose problème :

soit x \in Ker f^{p+2} alors f^{p+2} (x)=0_E ie f^{p+1}(f(x))=0_E mais que faire de ce machin la ?

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 13:00

Comment peux tu traduire ta dernière égalité en terme d'appartenance à un noyau ?

Posté par
blablaile
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 13:07

Je peux dire que O_E = f(O_E)car f \in L(E)
donc on a f(f^{p+1}(x)) = f(O_E)   ie f^{p+1} - 0_E \in Ker f  ie   f^{p+1} \in Ker f...je sais pas si c'est ca mais ca n'a pas l'air d'etre concluant

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 13:14

Non mais tu avais fp+1(f(x))=0

ça donne quoi (directement) en terme de noyau ?

Posté par
blablaile
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 13:17

Que f(x) \in Ker f^{p+1} ?

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 13:45

Or par hypothèse, Ker(fp+1) = ?

Posté par
blablaile
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 15:30

Notre hypothèse de départ c'était Ker f^{p+1} = Ker f^p donc on a f(x) \in Ker f^p   ie   f^p(f(x)) = O_E ie f^{p+1}(x) = O_E donc x \in Ker f^{p+1} or on avait x dans Ker f^{p+2} donc Ker f^{p+2} \subset Ker f^{p+1}

Ok je crois que c'est bon pour Ker f!

Je passe a Imf

Posté par
eldiablo42
re : Au pays de Ker f et Im f... 02-11-09 à 15:35

Voilà tu as compris !



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