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Niveau Licence Maths 1e ann
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les sous ensembles de R3

Posté par
zaza
08-06-11 à 13:12

Bonjour
Les sous espaces de R3
E = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x + y + z = 0}
F = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x2 + y2 + z2 = 0}
G = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que (x + y + z)( x2 + y2 + z2)= 0}
Sont ils des espaces vectoriels? Si oui en donner une dimention et une base.



voici ce que j'ai fait,
E = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x + y + z = 0}
* Le vecteur nul appartient à l'espace vectoriel E , en effet 0 + 0 + 0 = 0
* Soient X = (x, y, z) et X' = (x', y', z') éléments de E. Alors X+X' = (x+x', y+y', z+z') est aussi élément de E, en effet (x + x') + (y + y') + (z + z') = (x + y + z) + (x' + y' + z')= 0.
* De même pour tout λ appartenant à R on à λX = (λx, λy, λz) élément de E car λx+λy+λz = λ (x + y + z)=0
E est donc un sous espace vectoriel de R3.

F = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x2 + y2 + z2 = 0}
* Le vecteur nul appartient à l'espace vectoriel F , en effet 02 + 02 + 02 = 0
* Soient X = (x2, y2, z2) et X' = (x2', y2', z2') éléments de F. Alors X+X' = (x2+x2', y2+y2', z2+z2') est aussi élément de E, en effet (x2 + x2') + (y2 + y2') + (z2 + z2') = (x2 + y2 + z2 ) + (x2' + y2' + z2' )= 0.
* De même pour tout λ appartenant à R on à λX = (λx2 , λy2 , λz2 ) élément de F car
λ x2+λ y2+2 z2 = λ (x2 + y2 + z2 )=0
F est donc un sous espace vectoriel de R3

G = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que (x + y + z)( x2 + y2 + z2)= 0}
* Le vecteur nul appartient à l'espace vectoriel G , en effet (0 + 0 + 0) (02 + 02 + 02) = 0
* Soient X =(x, y, z) (x2, y2, z2) et X' = (x', y', z')(x2', y2', z2') éléments de G. Alors X+X' = (x+x', y+y', z+z')(x2+x2', y2+y2', z2+z2') est aussi élément de G, en effet d'apres les deux espaces vectoriels précédents on obtient (x + y + z)(x2 + y2 + z2 ) + (x' + y' + z')(x2' + y2' + z2' )= 0.

je ne suis pas sure du G en plus je n'arrives pas à le terminer, de plus j'ai besoin d'aide pous dimention et base je n'y arrive pas...
merci d'avance
* De même pour tout λ appartenant à R on à λX =

Posté par
FlashPower
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 13:23

je te donne la maniére de calculer une base puis sa dimension pour le cas du sous espace vectoriel E :
E = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x + y + z = 0}
tu résous le système :
x+y+z=0 => x=-y-z
           y=y
           z=z
Donc si un vecteur quelconque v(x,y,z) appartient a E alors il s'écrit v=(-y-z,y,z)=y(-1,1,0)+z(-1,0,1)
Ainsi on a E qui est engendré par (-1,1,0)(-1,0,1).Tu montre que cette famille est libre, je suppose que tu sais le faire....
Ensuite Ta une base de E qui est B= (-1,1,0)(-1,0,1) donc E=Vect((-1,1,0)(-1,0,1)) et comme E est engendré par 2 vecteurs(qui sont libres entre eux) alors sa dimension est 2.

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 13:28

ha ok merci beaucoup.
je fais la meme chose pour F!
en revanche pour G je coince...
avec vous une idée?
merci

Posté par
FlashPower
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 13:54

F = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x2 + y2 + z2 = 0} n'est pas un sous espace vectoriel. car x2 y2 et z2 sont des variable non définie indépendante du paramètre x y z definie dans R3...(quel est l'intérêt de refaire la même chose......)

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:00

donc je me suis trompée pour F?
je dis simplement F n'est pas un sous espace vectoriel. car x2 y2 et z2 sont des variable non définie indépendante du paramètre x y z definie dans R3?
je dis pas le vecteur nul appartient pas etc etc???

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:26

F est un sev de R3  car F={0}  qui est un sev   mais tout ton raisonnement est faux quant à  F

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:27

G=E  c'est tout  c'est donc un sev

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:28

Raisonnement faux pour G

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:28

mince
que dois je répondre à la question quant a F alors svp?
c'est un sous espace ou non et pourquoi ? comment le prouver et si oui quel est la suite du raisonnement, base dimention?

merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:42

Bonjour

Si F=\{(x,y,z)|x^2+y^2+z^2=0\}, alors F=\{(0,0,0)\}.

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:45

bonjour
oui mais je ne vois pas la suite,
je ne comprends pas si je dois montrer les 3 points pour prouver que F n'est pas un E-vectoriel ou si il y à une autre methode je suis perdue
merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:48

Eh bien F EST le sous-espace vectoriel réduit à 0.

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:48

F  EST  un EV sur R3  ou sev c'est dit au-dessus

F est réduit au vecteur nul de R3  vect 0=( 0;0;0) de R3  

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:50

xcuse me Camélia mais ça fait plusieurs fois qu'on répond à cette question ...Nous avons dit ensemble EST  !!

sacré zaza  va !!!

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:50

donc c'est un sous ensemble de R3 dimention 1( vecteur nul) base (0 0 0)?

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:51

C'est unb sous-espace vectoriel de dimension 0 de base vide.

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:55

d'accord, je suis vraiment désolée mais j'ai du mal avec ca ...

donc je répond à la question en disant
F = {(x,y,z) tq x2 + y2 + z2 = 0 alors F {(0,0,0)}
C'est donc un sous-espace vectoriel de dimension 0 de base vide.
?

merci beaucoup

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:56

Oui, c'est ça!

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 14:59

merci !!

corcernant G , plus haut dans la conversation nevada à dit "G=E  c'est tout  c'est donc un sev"
je ne me préoccupe pas de x2 + y2 + z2 ?
la dimention et la base dont donc identiques à celles de E?

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:02

Oui, bien sur G=E\cup F=E. Tu ne vois pas qu'un produit est nul si l'un des facteurs est nul?

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:03

oui et comme E est nul peu importe l'autre facteur.
du coup meme dimention et meme base que E?.

Posté par
Camélia Correcteur
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:06

C'EST E.

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:08

ha ok !
merci encore grace à vous et colèques exo terminé alors que je bataillais depuis des heures!
merci merci

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:12

on écrit dimension  zaza  !!!        colèques c'est quoi dans ton message ???

Tu écris comme E est nul peu importe l'autre facteur  !!! là il y a quelque chose que tu n'a pas compris je pense

E est un sev  donc l'autre facteur ????

Posté par
Louisa59
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:20

Verbe avoir à la 2ème personne du singulier de l'indicatif présent = tu n'a\red s

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:29

Merci tu as droit à un os .
Tu es attentif(ve ) c'est bien

Posté par
Louisa59
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:34

Citation :
Merci tu as droit à un os .


Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:35

gentil(le) toutou !

Posté par
Louisa59
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:38

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:39

Même moi louisa59 je peux faire des bêtises en écriture ( sachons rire au nez de la malchance ) à la différence près  que si je me relis je le vois et de plus n'ai plus d'examen à passer Dieu soit loué !
Ma meilleure matière a toujours été l'anglais eh oui, ayant de la famille et des amis aux States, mais ceci est une longue histoire , d'où mon pseudo .

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:41

problème de clavier nevada désolé.
un produit est nul si l'un des facteurs est nul, ainsi comme E est un sev (x+y+z)=0
G=E

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:41

Ne l'ébruite pas trop tout ça , que ça reste entre initiés que nous sommes .

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:44

pourquoi je dis des betises?

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:44

zaza as-tu pigé ( je verse là dans le langage du peuple )pourquoi tu as écrit  des bêtises pour F et G ?

de plus x+y+z=0 est l'équation du sev ce n'est pas un sev tu saisis la nuance là ?

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:45

je causais avec Louisa59  zaza  

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:45

F = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x2 + y2 + z2 = 0}
F = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que x2 + y2 + z2 = 0} alors F {(0,0,0)}
C'est donc un sous-espace vectoriel de dimension 0 de base vide.


G = {(x, y, z) appartenant à R3 tels que (x + y + z)( x2 + y2 + z2)= 0}
Un produit de facteurs est nul quand l'un au moins des facteurs est nul, or on à prouvé que (x+y+z) =0
donc G=E.


voici ma rédaction; je vous laisse corriger

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:52

Bon !
la bonne écriture serait par ex

soit U=(x;y;z) un élément de F donc x²+y²+z²=0 OR  une somme de carrés  ( donc de nombres tous positifs) est nulle si et seulement si chaque carré est nul  donc x=0 et y=0 et z= 0 donc U est le vecteur nul de F
DONC  F= {(0;0;0)}  on a un sev trivial  ( les sev triviaux de E =ev  sont  le vecteur nul en tant que singleton ( ensemble à un seul élément  )  et E lui-même  <=== ça c'est pour ta culture . La dimension est 0 pas de base .

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:54

oui effectivement c'est bien plus élaboré que ma rédaction :s
et pour G vous diriez quoi?

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 15:58

Quant  à  G  
soit U=(x;y;z) un élément de G alors

on a (x+y+z)(x²+y²+z²)=0  donc  x+y+z=0  donc on retrouve E qui est donc inclus dans G  ou x²+y²+z²=0  on retrouve F qui est inclus dans G

donc comme l'écrit  la créature du Bon Dieu répondant au pseudo de Camélia   G=EF=E

et dim G= dimE = 2 mais ceci est la suite...

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:00

C'est la rigueur de la démonstration , la précision du langage , comme je le précise souvent , on comprend mieux , il faut arriver à écrire les démonstrations ainsi .Believe me !!!

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:03

oui j'ai bien compris, mais il est certain que ma rédaction est bancale, vous m'aviez aidé à comprendre l'idée générale mais la rédaction c'est différent...

Posté par
FlashPower
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:14

mdrr zaza quand ta dit x2 +y2 +z2 je pensais pas a x^2.... mais a des constantes encore desolé..c'est  pour ca que je t'ai dit que ce n'etait pas un sev.

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:15

dim G = dim E = 2

et base de G = base de E????

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:16

ha dac!
en fait je suis partie du fait que ce n'etait pas un sev alors je me suis embrouillée!
mais c'est bon maintenant!
merci

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:17

FlashPower, on me " tombe dessus " quand je parle d'écrire correctement ....mais bon !

Posté par
FlashPower
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:21

Pas moi en tous cas..

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:23

car tu ne signales pas les fautes de ces apprenants qui vont aller dans le quartier des délinquants orthographiques s'ils continuent et de toutes les façons c'est pour leur bien .

Posté par
nevada
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:25

oui zaza base de G= base de E

Posté par
FlashPower
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:28

Il y a des moderateurs ou correcteurs pour ca ^^

Posté par
zaza
re : les sous ensembles de R3 08-06-11 à 16:28

merci ! je passe à mon autre exo à présent
merci encore

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