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Niveau Maths sup
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Petit exercice sur les espaces vectoriels

Posté par
gbm Webmaster
09-09-09 à 14:52

Bonjour à tous,
j'ai ce petit exercice à faire et j'aimerai savoir si je suis suffisamment rigoureux, et s'il n'y a pas d'erreur .

L'énoncé est le suivant :

Citation :
Soient a et b, 2 réels distincts et f un endomorphisme de E, espace vectoriel de dimension n,
vérifiant 3$f^2-(a+b)f+ab.Id = 0.
On suppose que f n'est ni égale à aId, ni à bId.

a) Démontrer que 3$E = Ker(f-aId)+Ker(f-bId) (en somme directe).
b) Calculer f^{-1} dans le cas où f est bijective.


_____________________________________________________________________________________________

Réponses :

a) En tant que noyaux d'applications linéaires, Ker(f-a.Id) et Ker(f-b.Id) sont des sous-espaces vectoriels de E.
* Soit xKer(f-aId)Ker(f-bId),
on a f(x) = ax et f(x) = bx <=> a = b ce qui est impossible par hypothèse.

Donc Ker(f-a.Id)Ker(f-b.Id) = {0}

b) Soit xE,
posons u = bx - f(x) et v = f(x) - ax, on a u+v = (b-a)x.

2$f(u) = b.f(x) - f^2(x) = b.f(x) -(a+b)f(x)+ab.x = au avec l'expression de f2.
Donc uKer(f-a.Id).

De même, 2$f(v) = f^2(x)-a.f(x)=bv
donc vKer(f-b.Id).

ainsi E = Ker(f-a.Id)+Ker(f-b.Id).
Ainsi, les deux sev sont supplémentaires.

b) Posons 2$\blue{g = \frac{1}{ab}[(a+b).Id-f]} L(E)
On a
2$fog = \frac{a+b}{ab}.f-\frac{1}{ab}.f^2 = Id

et de même gof = Id

donc f est un automorphisme et f-1 = g

_________________________________________________________________________________________________

Merci d'avance à ceux et celles qui corrigeront mes réponses

Posté par
Camélia Correcteur
re : Petit exercice sur les espaces vectoriels 09-09-09 à 15:01

Bonjour

C'est correct. Simplement, dans

Citation :
f(x) = ax et f(x) = bx <=> a = b ce qui est impossible par hypothèse.


je préciserai que je prends x non nul.

Ensuite, pour la réciproque tu as divisé par ab ce qui pose problème... Il faut donc traiter séparément le cas où l'un des deux est nul (seulement un puisqu'ils sont distincts)

Posté par
gbm Webmaster
re : Petit exercice sur les espaces vectoriels 09-09-09 à 15:19

Merci Camélia .

Au pire, je précise a0 et b0

Posté par
Camélia Correcteur
re : Petit exercice sur les espaces vectoriels 09-09-09 à 15:23

Tu as raison, si, par exemple b=0, on a f(f-b)=0 et f n'est certainement pas inversible! Donc c'est nécessaire d'avoir ab\neq 0

Posté par
gbm Webmaster
re : Petit exercice sur les espaces vectoriels 09-09-09 à 19:07

Merci



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