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Niveau Maths sup
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Projection orthogonale et hyperplans

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
23-05-08 à 15:28

Salut !

Un exo ....

Soit E un espace vectoriel euclidien de dimension supérieure à 2.

Soit x et y deux vecteurs distincts de E tels que 3$\rm <x,y>=||y||^2.

Montrer qu'il existe un unique hyperplan H de E tel que 3$\rm y=p_H(x)

Tout simplement, ça me rend malade ces exos mélangés avec les projecteurs et symétries !

Merci !

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 15:56

Salut

Je ne suis absolument pas sûr de ce que j'avance, donc méfiance

Soit 3$ \rm H un hyperplan tel que 3$ \rm y\in H. On sait qu'il existe une droite vectorielle 3$ \rm D telle que 3$ \rm E=H\bigoplus D.

Donc on peut écrire 3$ \rm x=y+x_2 avec 3$ \rm x_2\in D

On applique le produit scalaire : 3$ \rm <x,y>=<y,y>+<x_2,y>

Or par hypothèse 3$ \rm <x,y>=<y,y> d'où 3$ \rm <x_2,y>=0 et donc 3$ \rm x_2\in H^{\perp}

Donc 3$ \rm D=H^{\perp} et si on définit la projection orthogonale sur 3$ \rm H de direction 3$ \rm H^{\perp} on a bien 3$ \rm p_H(x)=y.

Ca m'a l'air bancale

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:04

Arf non deuxième ligne ça foire déjà...

Désolé

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:10

Salut Monrow et re Kevin!

On peut supposer y non nul, sinon tout est évident.

Remarque alors que l'hypothèse équivaut à: y\in <x-y>^{\perp} donc à y=p_{Vect(x-y)^{\perp}}(x)

Cet espace vectoriel H est un hyperplan puisque le produit scalaire est une fbs définie positive et que \dim(Vect(x-y))=1.


L'unicité est évidente: il existe un seul hyperplan orthogonal à x-y et contenant y : l'orthogonal de x-y !

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:10

Salut Kév !

ah oui ! bonne idée !

On prend H un hyperplan où y-x est un vecteur normal !

on a : (x-y|y)=(x|y)-(y|y)=0 (par hypothèse) donc y € H

donc s'écrit sous une forme unique: x=y+(x-y) avec y de H et x-y du perpendiculaire

ainsi p_H(x)=y

donc l'hyperplan dont le vecteur normal est y-x est solution !

Pour l'unicité : un hyperplan se détermine de façon unique si on détermine son vecteur normal , et hop y a un seul hyperplan de vecteur normal y-x !

tu penses que c'est bon,

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:11

et voilà ça se confirme ! bonjour et merci tigre !

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:14

Ah je n'étais pas complètement à côté de la plaque ?

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:15

non non ! c'était une bonne idée !

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:16

C'est bon j'suis OK avec vous

Merci Greg !

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:17

Je vais pas créer un autre topic puisque c'est le même fil !

un autre exo qui me gêne ! il faut que je m'habitue !

Soit a et b deux vecteurs distincts d'un espace vectoriel euclidien E tels que ||a||=||b|| .
Montrer qu'il existe une unique réflexion échangeant a et b .

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:24

On cherche s telle que s(a)=b et s(b)=a donc telle que s(a-b) = -(a-b)

Pose H = Vect(a-b)|

Et il me semble que la réflexion par rapport à H convient.

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:26

Oui ça marche en écrivant a = 1/2(a+b) + 1/2(a-b)

Et on a (a+b|a-b) = 0 en utilisant l'hypothèse ||a||=||b||

Et on vérifie que s(a) = b.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:26

Avec plaisir, oui c'était bien expliqué, je voulais juste vous faire une petite synthèse!

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:30

Tes explications sont toujours le bienvenue !

Tu peux confirmer/infirmer mes deux derniers posts ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:33

Oui c'est bon!

Pour l'unicité, il suffit là encore d'invoquer l'unicité de l'hyperplan orthogonal au vecteur non nul a-b!

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:37

ah oui c'est ça ! merci mon petit kév préféré !

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:38

Tigweg>> Oui, n'hésite jamais nous donner des commentaires et des explications !

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:40

Citation :
Tes explications sont toujours le bienvenue !

Tigweg>> Oui, n'hésite jamais nous donner des commentaires et des explications !



->Euh...Merci!

Posté par
infophile
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:51

De rien mon p'tit momo

Merci pour la vérif' Greg

Bon je retourne à ma thermochimie

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Projection orthogonale et hyperplans 23-05-08 à 16:55



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