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Niveau Licence Maths 1e ann
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matrice et application linéaire

Posté par
anneso17
08-11-08 à 10:09

gros souci avec un exercice :
soient s,d,phi les endomorphismes de R4 déf par :
s(x,y,z,t)=(t,z,y,x)
d(x,y,z,t)=(y,z,t,0)
phi(x,y,z,t)=d ° (Id-s)(t,z,y,x)

1) determiner les matrices S, D et phi représentativies dans la base canonique E =(e1,e2,e3,e4) de R4, des applications linéaires s,d,phi.
donc là j'ai trouvé S : 0 0 0 1          D : 0 1 0 0         Phi : 0 -1 0 0
                        0 0 1 0              0 0 1 0               0 0 -1 1
                        0 1 0 0              0 0 0 1               0 0 1 -1
                        1 0 0 0              0 0 0 0               0 1 0 0
toutefois je ne suis pas du tout sur de moi.

2) i ) determiner le rang de Id-s et celui de phi
ii) montrer que Ker(phi)=ker(Id - s) et donner une base d ker phi
iii) monter que Ker( Id-s) et Ker( Id+s) sont supplémentaires

cette question là je bloque total je ne sais pas du tout comment faire

3) i) montrer que = (e1+e4,e2+e3,e1-e4,e2-e3) est une base de R4
donc là j'ai resolu le systeme
e1=e1+e4
e2=e2+e3
e3=e1-e4
e4=e2-e3
et j'ai trouvé que e1=e2=e3=e4=0 donc que B est une base de R4

ii) determiner la matrice de passage P de E à B et la matrice représentative de phi dans la base B

là pareil je ne sais pas comment faire

desolé l'exercice est assez long mais si vous pouvez m'adire à quelques une de mes questions je vous en remercie d'avance.

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 11:35

bonjour,
je suis d'accord avec S et D mais je n'ai pas la même matrice pour
je n'ai peut être pas bien compris c'est bien D(I-S) I étant la matrice de l'identité
ce que tu notes id c'est l'identité sur R4

2)dans I-S
1 0 0 -1
0 1 -1 0
0 -1 1 0
-1 0 0 0      (celle que j'ai écrite)

C2et C3 sont opposés donc l'image de id-sest engendrée par {C1,C2,C4} qui est visiblement une famille libre donc le rang est 3

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 11:37

tu vérifies la matrice de

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 12:06

j'ai mal recopié I-S
1 0  0-1
0 1 -1 0
0-1  1 0
-1 0 0 1

on a aussi C1+C4=0
donc le rang n'est pas 3 mais 2
cela ne me donne toujours pas la même matrice pour

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 12:18

3)
ce n'est pas cela  tu ne peux pas trouver que les vecteurs sont nuls puisque se sont les vecteurs de la base de départ
tu dois simplement vérifier que e_1+e_4,e_2+e_3,e_1-e_4,e_2-e_3}st une famille libre
comme on est dans un espace de dimension 4 on sait que 4 vecteurs libres forment une base
tu dois vérifier quea(e_1+e_4)+b(e_2+e_3)+c(e_1-e_4)+d(e_2-e_3)=0=>a=b=c=d=0

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 13:36

merci beaucoup veleda

pour phi je viens de trouver -1 0 0 1
                              0 -1 1 0
                              0 1 -1 0
                              1 0 0 -1


tu es d'accord ou pas ??

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 14:17

est ce que tu as la même matrice I-S que moi?

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 14:17

encore une question est ce que la matrice de E = ( e1,e2,e3,e4) est 1 0 0 0
                                                                    0 1 0 0
                                                                    0 0 1 0
                                                                    0 0 0 1

merci d'avance

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 14:39

oui oui j'ai la meme matrice I-s que toi

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 14:54

noyau de I-S={u(x,y,z,t) de R4/(I-S)U=0
(x,y,z,t) est solution du système:
x-t=0
y-z=0
-y+z=0
-x+t=0
d'où
x=t,y=z
uker(id-s)<=>u=a(e1+e4 +b(e2+e3)
ker(id-s) est de dimension 2  {(e1+e4),(e2+e3)}est une base de ker[id-s)
on a déjà vu que rang(id-s)=2 on a bien  dim(ker(id-s)+dim(im(id-s)=4 dimR[sup][4/sup]

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:16

pour répondre à ton message de 14 h17 ui
mais P c'est la matrice des nouveaux vecteurs de base e_1+e_4,e_2+e_3,e_1-e_4,e_2-e_3 dans la base de départ soit
1 0  1 0
0 1  0 1
0 1  0 -1
1 0 -1 0

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:28

je rectifie ce que j'ai écrit tout à l'heure pour la matrice de c'est D(I-S)S puisqu' à droite on a(t,z,y,x) c'est à dire s(x,y,z,t) je n'avais pas vu que ce n'était pas(x,y,z,t)il va falloir que je change de lunettes
es tu d'accord?

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:44

oui oui je suis daccord donc as tu pour phi : 1 0 0 -1
                                              0 1 -1 0
                                              0 -1 1 0
                                              -1 0 0 1

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:52

matrice de
0  1 -1 0
0  1  1 0
-1 0  0 1
0  0  0 0

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:56

bon je crois que je vais arreter un peu avec cet exo j'y reviendrai plus tard !! merci beaucoup de ton aide !!

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 15:58

j'ai encore mal tapé,je vais réecrire

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 16:12

(I-S)S=
-1 0  0 1
0 -1  1 0
0  1 -1 0
1  0  0-1
D(I-S)S=
0 -1 1  0
0 1 -1  0
1 0  0 -1
0 0  0  0

j'espère qu'il n'y a plus d'erreur de frappe et que l'on va finir par être d'accord

je ne comprends pas comment tu peux avoir des termes non nuls sur la dernière ligne  on multiplie à gauche par D dont la dernière ligne est nulle

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 17:47

c'est bon on est d'accord pour phi !!! youpi !!

mais autre souci pour la matrice P je trouve
1 0 0 1
0 1 1 0
1 0 0 -1
0 1 -1 0

alors que toi tu trouves
1 0  1 0
0 1  0 1
0 1  0 -1
1 0 -1 0

mais ya un truc que j'ai peut etre pas compris quand on fais e1+e4 : 1 0 0 1 on met cette ligne horizontalement  ou verticakelent ?? ( moi je l'ai mise horizontalement et toi verticalement )

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 08-11-08 à 21:13

c'est là ton erreur c'est en colonne que tu mets les composantes des nouveaux vecteurs de base sur les anciens
tu trouves la matrice transposée de la bonne
*maintenant que le problème de la matrice de est clos on peut chercher le noyau de même technique que pour le noyau de id-s

Posté par
anneso17
re : matrice et application linéaire 09-11-08 à 17:35

merci beaucoup de ton aide par contre peux tu me dire ce que tu as trouvé pour la matrice D car je crois que je me suis trompé

Posté par
veleda
re : matrice et application linéaire 09-11-08 à 18:49

comment as-tu calculer la matrice de dans la nouvelle base avec P-1mat()P?
je trouve les deux premières colonnes formées de 0 ce qui est normal car (e1+e4)et(e2+e3)sont dans le noyau de mais la matrice n'est pas diagonale et le texte la note D (ou bien est ce toi qui la note ainsi?) cela me chiffonne



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