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Niveau Licence Maths 1e ann
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familles libres, génératrices

Posté par
alex999
10-11-09 à 13:34

Bonjour,

J'ai une question:

On pose E=R^4, on considère les vecteurs suivants: a=(1,2,3,4) b(1,1,1,3); c=(2,1,1,1) d=(-1,0,-1,2) e=(2,3,0,1). On note U=VET(a,b,c) et V=VECT(d,e).

1)U et V sont ils des sev de E? Oui (U et V contiennent le vecteur nul de R^4, sont stables par addition et pr le produit).
Déterminer une famille libre et génératrice deU et de V:
(a,b,c) est une base de U et (d,e) est une base de V. dim U=3 et dim V=2

2)Famille libre et génératrice de U+V:
U+V={f*a+g*b+h*c+i*d+j*e, f g h i j réels}=VECT(a,b,c,d,e). Or dim(U+V)=5 ici ce qui contredit le fait que U+V est un sev de E (de dimension 4). Mon but étant alors de former une famille avec un nombre inférieur ou égal à 4 éléments, je ne trouve pas de un ou plusieurs vecteurs colnéaires  entre les vecteurs a,b,c,d et e...

Merci d'avance de votre aide

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 13:35

Sinon pour déterminer UV je ne vois pas trop comment m'y prendre non plus ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 14:36

Bonjour

Bien entendu U+V n'est en aucun cas de dimension 5!

Le mieux est de lancer une opération de type "pivot" sur les 5 vecteurs, ça donnera tout en même temps!

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 19:01

Et comment faire pour trouver cette relation pivot?

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 19:13

Faut-il prendre chaque vecteur et voir s'il est possible d'exprimer chacun comme combinaison linéaire des 4 autres? Dans ce cas il me faudrait résoudre un ou plusieurs systemes et voir si ceux ci admttent une unique solution

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 19:31

J'ai réussi à exprimer le vecteur a=(1,2,3,4) en fonction de b,c,d et e. Je trouve a=18/5*b-14/5*c-11/5*d+2/5*e

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 19:54

Donc après on pourra dire que U+V=VECT(b,c,d,e) (d'om dim(U+V)=4). Ensuite pour UV comment faire?

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 10-11-09 à 22:18

J'arrive toujours pas à trouver pour UV

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 14:19

toujours personne pour m'aider?

Posté par
Camélia Correcteur
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 14:22

En faisant confiance à tes calculs:

a-(18/5)b+(14/5)c=(-11/5)d+(2/5)e\in U\cap V et U\cap V est de dimension 1.

En utilisant dim(U)+dim(V)=dim(U+V)+dim(U\cap V)

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 14:29

Et ici commnt voit-on que dim(UV)=1?

Posté par
Camélia Correcteur
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 14:38

Je viens de te le dire... Si tu n'as pas ce théorème, rien d'autre à faire que résoudre

\alpha a+\beta b+\gamma c=\delta d+\epsilon e

Mais quand tu as trouvé ta relation, tu as probablement déjà vu au passage les conditions...

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 16:42

c'est bon, en fait j'ai pu trouver ,,, en fonction de ...

Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 16:44

Je suis quand même étonnée que tu aies cet exercice (très calculatoire) sans connaitre la méthode du pivot et sans le théorème sur les dimensions...

Posté par
alex999
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 17:02

si si je savais en fait, après avoir avoir trouvé la famille libre et génératrice de U+V que dim (U inter V )=1 bien sûr (j'ai oublié de le mentionner*). De plus je connais la méthode du pivot de Gauss (vue en L1) mais j'étais étonné de devoir l'utiliser dans ce type d'exos ^^

Posté par
Camélia Correcteur
re : familles libres, génératrices 11-11-09 à 17:13

Ah bon! C'est typiquement un exo de pivot!



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