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Niveau Licence Maths 1e ann
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Espace dual : Bidual et antédual !

Posté par
Prehilbertien
29-08-09 à 12:59

Bonjour, j'aurais besoin d'un petit coup de main...

Je n'ai pas très bien compris ce qu'était un antédual...
Je suis en train de faire cet exos : ***

Je bloque sur la question 2 :
Quelqu'un pourrait me détailler un peu plus à partir de la matrice R (je n'ai pas très bien compris : il s'agit de la matrice de passage de la base duale de la base canonique de R^4 (or la base duale de la base canonique de R^4 est-elle la base canonique de R^4 ??). Si c'est le cas, ok, on dispose les fi en colonne.

édit Océane : si tu veux de l'aide, merci de faire l'effort de recopier ton énoncé sur le forum, en postant un exercice par topic

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 13:25

Salut

D'abord il faut recopier ton énoncé.

Sinon si B* est la base duale de B, alors on dit aussi que B est la base antéduale de B*, c'est tout !

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 13:38

J'ai 4 formes linéaires indépendantes : f1,f2,f3,f4 qui proviennent de la décomposition d'une forme quadratique q en combinaison linéaire de carrés.
Je souhaite construire une base orthogonale B relativement à q, et écrire la matrice associée dans cette base.

Les 4 formes sont :
f1(X)=x+y+2z+2t
f2(X)=x-y
f3(X)=y+(1/2)t
f4(X)=t

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 13:41

Et c'est quoi l'expression de la forme quadratique q?

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 13:48

Alors, q(X)= xy + xz + xt + yz + yt + zt.
Voilà, merci

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 13:52

Bon sinon je réponds à tes questions :

Citation :
(or la base duale de la base canonique de R^4 est-elle la base canonique de R^4 ??


Bien sûr que non ! Ce sont des espaces totalement différents ..

Dans le cas générale pour passer d'une base B* à sa base antéduale B et en notant P la matrice de passage de la base canonique de R^4 à B et Q la matrice de passage de la base canonique de (R^4)* à B* alors on a la relation : \Large Q= \,^tP^{-1}

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 17:22

Alors quelle est la base duale de la base canonique de R^4 : ((1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)) ?
Je ne vois vraiment pas...

Posté par
Arkhnor
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 29-08-09 à 17:58

Bonjour à tous.

Il faut d'abord comprendre ce qu'est l'espace dual, j'ai l'impression que ça n'est pas clair pour l'instant ...

Si 3$ E est un espace vectoriel (sur 3$ \mathbb R, par exemple), le dual algébrique de 3$ E, que l'on note 3$ E^{\star}, est l'ensemble des formes linéaires sur 3$ E, c'est-à-dire l'ensemble des applications linéaires de 3$ E dans 3$ \mathbb R.

Maintenant, si l'on suppose que 3$ E est de dimension finie, et que 3$ \mathcal{B} = \{e_1, ..., e_n\} en est une base, on sait que tout vecteur 3$ x \in E s'écrit de manière unique comme une combinaison linéaire des 3$ e_i : il existe une unique famille de réels 3$ \{x_1, ..., x_n\} tels que 3$ x = \Bigsum_{i=1}^n x_i e_i.

On définit alors les applications 3$ e_i^{\star} qui à un vecteur 3$ x\in E associe 3$ x_i \in \mathbb{R}, c'est à dire que l'application 3$ e_i^{\star} associe à un vecteur sa composante suivant e_i dans la base 3$ \mathcal B. (ces applications sont parfaitement définies puisque les 3$ x_i sont uniques)

On montre alors facilement que les applications 3$ e_i^{\star} sont des formes linéaires, et que la famille 3$ \mathcal{B}^{\star} = \{e_1^{\star}, ..., e_n^{\star}\} est une base de l'espace 3$ E^{\star} : c'est la base duale de 3$ \mathcal B.
(Ceci montre aussi que 3$ E^{\star} est de dimension n, et qu'il est donc isomorphe à 3$ E.)

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 30-08-09 à 13:06

Merci, alors si j'ai bien tout compris, la base duale de la base canonique de R^4 : ((1,0,0,0),(0,1,0,0),(0,0,1,0),(0,0,0,1)) est : ((x,0,0,0),(0,y,0,0),(0,0,z,0),(0,0,0,t)) pour (x,y,z,t)€R^4

Est ce cela ?

Posté par
Arkhnor
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 30-08-09 à 15:13

Je crois que tu n'as toujours pas saisi que les éléments du dual sont des formes linéaires, et non des vecteurs de R^4 ...

La base duale de la base canonique de R^4, c'est 3$ \{e_1^\star, e_2^\star, e_3^\star, e_4^\star\}, où 3$ e_i^\star est l'application linéaire qui a un vecteur associe sa i-ième coordonnée dans la base canonique.

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 30-08-09 à 15:36

Ok, merci je commence à saisir...

Autre question : Je ne sais plus comment montrer que des formes linéaires ne sont pas indépendantes ? (je me fait peur !)

D'autre part, la réponse à cette question m'expliquera alors pourquoi on peut completer la fammille {x+y-z,x-y} par z de sorte à ce que {x+y-z,x-y,z} soit une base d'un dual !

Merci

Posté par
Prehilbertien
re : Espace dual : Bidual et antédual ! 30-08-09 à 15:37

la premiere forme est x+y+z et non a+y-z, désolé !

Posté par
bjaouis
rep 31-08-09 à 14:11

si tu ecrit q(X)=f1(X)+f2(X)+f3(X)+f4(X) alors f1,f2,f3 et f4 forme une famille libre que l'on peut completer en une base (f1,...............,fn) où n la dimention de l'espace. sa base predual rep a ton question.



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