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Niveau Licence Maths 1e ann
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[Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension

Posté par
dededick
10-11-09 à 10:17

Bonjour, je dois faire un exercice sur les espaces vectoriels, et je vous avoue que j'ai un peu de mal avec celui-ci. Voici l'énoncé :

Soit f : ³³
(x,y,z)(x+y+z,y,z)

On considère les sous-espaces vectoriels suivants :
F1 := Ker(f)
F2 := { (x,y,z) ³ : x + y = Z }

1/ Déterminer F1 (le décrire comme solutions d'un système).
2/ Définir une application linéaire g : ²³ telle que Im(g) = F2
3/ Trouver une base de F1 et de F2. Déterminer alors la dimension de ces sous-espaces vectoriels.
4/ Déterminer F1 F2 et F1 + F2


Voici ce que j'ai jusqu'à présent :

1/ F1 := Ker(f). C'est donc l'ensemble des éléments qui vont sur 0 par la fonction f. Donc,
F1 = { (x,y,z) ³ : x + y + z = 0 }

4/
Pour F1 F2, il suffit de résoudre le système :
{ x + y + z = 0 (si 1/ est juste) }
{ x + y = Z                       }

Pour F1 + F2, il n'y a pas spécialement de problèmes.

J'aurais donc besoin d'une confirmation pour la question 1, et de pistes pour les questions 2 et 3, ayant quelques difficultés avec ces notions.
Merci d'avance, bonne journée

Posté par
pythamede
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 11:00

Citation :
1/ F1 := Ker(f). C'est donc l'ensemble des éléments qui vont sur 0 par la fonction f.


Ben oui !

Citation :
Donc,
F1 = { (x,y,z)  ³ : x + y + z = 0 }


Ben non !

F1 = { (x,y,z)  ³ : x + y + z = 0 et y=0 et z=0 }

Posté par
dededick
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 11:14

Ah d'accord, merci !
Donc pour la question 4, le système devient :

{x + y + z = 0
{y = 0
{z = 0
{x + y = z

Donc F1 F2 = ?

Posté par
dededick
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 11:24

Hum je dois m'être trompé.

F1 F2 = { (x,y,z) € ³ : x = 0, y = 0, z = 0 }.
C'est bien ça ?

Posté par
pythamede
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 12:24

Ben oui ! Le vecteur nul \vec{0} appartient à tout sous-espace vectoriel !

F_1=\{{\vec{0}\}

a fortiori, F_1\cap F_2 = \{{\vec{0}\} puisque (F_1 \cap F_2) \subset F_1 et que \vec{0} \in F_2

Posté par
dededick
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 13:59

D'accord !
Donc F1 = F1 F2 = Ensemble vide.

Une base d'un ensemble est constitué de vecteurs engendrant celui-ci non ?
Donc une base de F1 serait (0,0,0), et le sous-espace vectoriel F1 aurait pour dimension 1 ?
Comment trouver une base pour F2 ?

Merci

Posté par
pythamede
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 18:42

F1 n'est pas l'ensemble vide ! C'est \{\vec{0}\}

F1 n'a pas de base et est de dimension 0 !

F2 est de dimension 2. Il peut être engendré par (1,0,1) et (0,1,1) !

Posté par
dededick
re : [Espaces vectoriels] Base, noyau, dimension 10-11-09 à 22:41

Ah oui, problème de termes, désolé.

Merci pour tes réponses, je vais essayer de répondre à la question 2.
Sinon, y'a t'il une méthode générale pour trouver une base à un espace vectoriel ?



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