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Niveau Licence Maths 1e ann
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Matrice application linéaire

Posté par
Dcamd
26-03-09 à 23:04

Bonjour,

Je ne vois pas comment déterminer la matrice d'une applicaion linéaire qui à un polynôme P de R4[X] associe le reste de la division de X4-1, reste dans R3[X].

J'aimerais une piste pour y arriver parce que je suis totalement bloqué. J'ai décomposé X4-1 et j'ai donc déterminer que le reste est nul pour -1 et 1.
Ce serait donc le noyau de l'application linéaire qui serait défini par X égal au polynôme constant 1 ou -1 ?

Merci d'avance.

David

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:07

Bonjour

je ne comprends pas ta question... tu divises P par X^4-1 ??? ou tu divise X^4-1... mais par quoi ?

par définition de la division euclidienne, le reste est un polynôme de degré < à celui du diviseur... donc ici < 4 si on divise par X^4-1

MM

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:09

Pardon, j'ai rédigé trop rapidement,
rend le reste de la division de XP par X4-1

Je ne vois pas du tout comment poser mes calculs pour aboutir à une matrice...

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:10

et P est de degré inférieur ou égal à 4 ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:12

Oui c'est bien ça et le reste de degré inférieur ou égal à 3.

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:13

quand on divise un polynôme A par X4-1, cela s'écrit A=Q(X4-1) + R
avec d°R<4 puisque le diviseur est de degré 4... donc R3[X]

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:14

donc est une application linéaire de ... dans ... ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:14

Enfin c'est : R4[X]-> R3[X]
donc ce serait peut être P dans R3[X] et XP dans R4[X]

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:16

prends l'énoncé tel qu'il est et ne complique pas les choses.

pour exprime la matrice, il te faut des bases.... plus exactement il te faut l'image d'une base de l'espace de départ exprimée dans une base de l'espace d'arrivée...

Base de l'espace de départ ?...

Base de l'espace d'arrivée ?...

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:18

Je ne sais pas si c'est admis mais une base de R4[X] est (1,X,X2,X3,X4)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:19

oui, c'est la plus simple, la base dite "canonique"

et base de l'espace d'arrivée ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:19

De même pour R3[X], une base est (1,X,X2,X3)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:21

donc déjà ta matrice aura 5 colonnes et 4 lignes.

alors calcule l'image de la base de départ par phi...

(1) = ...?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:24

l'image de départ ?...

En fait il faut donner l'image par des 5 éléments de la base canonique de l'espace de départ ?

Alors (1)= R

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:25

On peut déterminer le R ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:25

ben oui, regarde dans ton cours la définition de l'écriture matricielle d'une application linéaire... dans des bases données.

C'est quoi R dans ton résultat ?????

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:27

ben oui, c'est même plutôt l'idée !!!!

(P) est le reste de la division euclidienne de X P(X) par X4-1... c'est bien ce que dit ton énoncé non ?

alors applique cela à P(X) = 1 et divise X par X4-1

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:28

Je ne vois pas trop en fait, ça a un rapport avec le fait que ce soit une base, donc que la famille est libre ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:29

Ah d'accord je n'avais pas actualisé la page, j'essaye tout de suite

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:31

Si P(X)=1 alors R=1 ...?

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:32

tout polynôme de degré inférieur ou égal à 4 s'exprime de façon unique comme combinaison linéaire à coefficients réels de cette famille de polynôme... c'est quasi la définition d'un polynôme de degré inférieur ou égal à 4... donc c'est une base de R4[X]... mais là n'est pas le problème !

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:33

donc (1)=1

et quelles sont les "coordonnées" de 1 sur la base d'arrivée (1,X,X²,X3) ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:36

donc c'est bien ça.

Les coordonnées sont (1,0,0,0)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:38

donc la première colonne de ta matrice est (1,0,0,0)

calcule (X) , (X2) , (X3) et (X4)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:40

Euh attends... problème...

tu m'as bien dit que (P) est le reste de la division de XP par X4-1 ???

donc (1) ne vaut pas 1 !...

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:40


mais je ne vois pas trop la marche à suivre ici pour R car le quotient n'est pas connu(???)
Donc (X)=XP(X)= Q(X4-1)+R

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:41

(1) est le reste de la division de X par X4-1

écris moi cette division euclidienne

MM

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:41

Alors ça signifie que je n'ai as bien compris

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:41

tu as vu en cours la division euclidienne de polynôme je présume...

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:42

Ok je le fais mais pourquoi diviser par X ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:43

Le reste est X

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:43

lis correctement les messages...

qui parle de diviser PAR X ?????

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:44

Oui j'ai effecivement vu la division euclidienne.

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:45

pardon oui, j'ai effectué la bonne division, le reste est X.

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:45

écris moi ta division s'il te plait

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:48

reste de la division de X par X4 - 1 :

Ca me donne (c'est assez court ...)                              
X = 0 * X4 - 1  + X

mais je ne comprends pas pourquoi je dois faire ce calcul puisque X vaut 1. (?)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:50

comment ça X vaut 1....  cela n'a aucun sens...

quand tu écris les quantité mathématiques, les parenthèses ne sont pas optionnelles...

X = 0 (X4-1) + X

donc (1)=X

et quelles sont les coordonnées de X sur la base d'arrivée ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:53

Les coordonnées dans la base d'arrivée seraient (0,1,0,0).

Quand on fait (1), on prend bien le cas X=1 ?
              (1) = 1 * P(1) = R ????
Parce qu'il y a un point qui m'échappe sinon ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:58

oui pour les coordonnées... la première COLONNE de ta matrice est donc 0,1,0,0

Pour ce qui est du calcul de (1), ta remarque montre que tu n'as pas compris l'énoncé et la notion de polynôme...

X est un polynôme, pas un réel... X=0 n'a pas de sens....

Relis l'énoncé....

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 26-03-09 à 23:59

pardon... X=1 n'a aucun sens...

recopie moi l'énoncé exact de ton exercice...

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:02

Je l'ai bien lu l'énoncé. C'est juste que je pensais qu'on évaluait le polynôme en 1.
Que fait-on avec la condition (X)= 1 ?
Pourquoi fait-on la division de X par X4-1 ?

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:03

Pardon c'est (1)

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:05

tu es totalement hors-sujet...  nulle part l'énoncé que tu m'as donné ne parle de l'évaluation en une valeur particulière.

d'après ce que tu m'as dit :

pour P3[X], (P) est le reste de la division de XP(X) par (X4-1)

C'est bien ça ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:06

et tu cherches la matrice dans la base canonique, c'est bien ça ?

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:08

pour calculer (1), c'est le polynôme P qui vaut le polynôme 1 (polynôme de degré 0 dont le coefficient constant vaut 1) ce n'est pas X !

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:09

donc X * P(X) = X * 1 = X

et il faut donc déterminer le reste du polynôme X dans sa division par (X4-1)

je me contente d'appliquer la définition de l'énoncé

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:17

Bon... puisque tu ne réponds plus, je continue mon raisonnement...

Pour déterminer (X), il te faudra diviser X² par (X4-1)

Pour déterminer (X2), il te faudra diviser X3 par (X4-1)

Pour déterminer (X3), il te faudra diviser X4 par (X4-1)
et
Pour déterminer (X4), il te faudra diviser X5 par (X4-1)

Tous ces restes, exprimés dans la base canonique de 3[X] te donneront les colonnes de ta matrice.

MM

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:29

Je suis là. J'ai eu un soucis de batterie faible. désolé.

Posté par
MatheuxMatou
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:30

je vais pas tarder à aller me coucher... lis mes derniers messages et dis moi ce que tu en penses...

MM

Posté par
Dcamd
re : Matrice application linéaire 27-03-09 à 00:34

D'accord, c'est ça que je n'avais pas compris. Je n'avais pas compris que s'appliquait uniquement à P. Mais c'est plus clair maintenant puisque c'est effectivement P le polynôme de R4

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