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Niveau Licence Maths 1e ann
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L'injectivité conserve les dimensions...

Posté par
Merli
18-05-09 à 13:32

Amis des maths, bonjour,

Je suis tombé sur cette phrase au cours d'une correction d'exercice. On nous demande de calculer la dimension de g(C) (à savoir que la restriction de g à C est injective, cela a été démontré). Le prof a écrit que dimg(C) = dimC car l'injectivité de g conserve les dimensions...
Et j'avoue ne pas être sûr d'avoir bien compris.

Peut-on dire que g envoie une base de C sur une base de g(C) et en conclure qu'ils ont même dimension ?

Ma question ne porte pas sur l'exercice, mais sur la logique de cette phrase. C'est pour cela que je ne donne pas trop de détails concernant l'exo.

Donc, plus généralement, est-ce qu'une application injective f entre E et F nous assure que dimE = dimF ?
Et pour quelle raison ?

Merci d'avance de vos lumières

Posté par
apaugam
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 13:48

est-ce qu'une application injective f entre E et F nous assure que dimE = dimF ?
Et pour quelle raison ?

NON
pour une application linéaire de E dans F on a toujours
dim Ker f+dim f(E)=dim E
donc quand f est injective
dim f(E)=dim E
l'image de f : f(E) conserve la même dimension que dim E
mais il n'y a aucune raison pour que f soit surjective et donc on ne sait rien sur dim F juste qu'elle est supérieure ou égale à dim f(E)=dim E

Posté par
Merli
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 13:54

Ah oui, bien vu ça :
dimE = dimkerf + dimImf, et puisque le noyau de f est réduit au vecteur nul, on a que
dimImf = dimf(E) = dimE.
Géant !

Je me demandais si cela avait un rapport avec les bases, mais non, merci du coup de main !

Posté par
apaugam
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 14:06

si bien sûr ça a un rapport avec les bases car le théorème des dim
dimE = dimkerf + dimImf
se démontre avec les bases

Posté par
MatheuxMatou
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 16:42

Bonjour

Cela peut aussi avoir un rapport avec les bases Merli si on voit cela ainsi :

si c1 ; c2 ; ... ; cp est une base de C et que g est injective sur C
alors g(c1) ; g(c2) ; ... ; g(cp) est un système libre (image d'une famille libre par une application injective) et c'est aussi générateur de g(C)... pratiquement par définition de Im(g)... c'est donc une base de Im(g) et Im(g), ou encore g(C) a donc aussi une dimension égale à p.

MM

Posté par
Merli
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 18:12

Ah d'accord, voilà une deuxième manière de voir la chose.
Merci pour ce point de vue MM, je vois très bien ce que cela représente...

Mais je ne comprends toujours pas pourquoi on doit exiger que f soit injective, la preuve de ceci ne figurant pas dans mon cours, je me demande d'où il a tiré ce résultat

En tous cas, merci pour vos réponses, amis des maths

Posté par
MatheuxMatou
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 18:16

si f n'est pas injective, il n'est pas du tout sûr que l'image d'une famille libre soit une famille libre !

Posté par
Merli
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 18:44

Moi je me dis que même si f est injective, il n'est pas sûr que l'image d'une famille libre en soit une Tu vois où j'en suis

Posté par
MatheuxMatou
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 18:47

oh ben ça c'est quasi une propriété du cours !

si la famille des (ei) est libre et que f est injective,

considère une CL nulle des f(ei)

utilise la linéarité pour obtenir f(CL des ei)=0

puis l'injectivité (noyau réduit au vecteur nul) pour dire que la CL des ei est nulle

puis l'indépendance linéaire de cette famille pour dire que les coefficients sont tous nuls

et le tour est joué !

Posté par
Merli
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 18:53

Bravo !

Très jolie manière de montrer cela !
Du coup, cela me paraît évident et je comprends d'où vient cette injectivité tellement nécessaire.

Merci pour ton aide, et au plaisir de te rendre la pareille !

Posté par
MatheuxMatou
re : L'injectivité conserve les dimensions... 18-05-09 à 19:35

je pense que tu as ce genre de démonstration dans ton cours... je n'ai rien inventé !

Il faut bien apprendre le cours en refaisant toutes les démos (avec un papier et un crayon !) et cela aide pas mal !



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