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Niveau Maths sup
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algèbre linéaire

Posté par SombreCrystal (invité) 01-09-05 à 23:39

Bonjour,

J'ai trois questions que je n'arrive pas à résoudre :
1.Soit E ensemble des fonctions continues de dans et u :f E tel que g(x)=xf(x). Comment trouver Im u ?

2. Soit E un ev de dim 4 de base B=(e1,e2,e3,e4) et u L(E) tel que mat (u,B)= 0 -1  -1  0
                                        -1 0   0  -1
                                        1  0   0  1
                                        0  1   1  0
Comment trouver une base de E dans laquelle la matrice u est triangulaire ? ( j'ai déjà trouvé cette matrice par le pivot de gauss)

3. Soit E un ev de dim finie et u un endomorphismes de E. On pose u[/sup]2=uou et u[sup]p=uou[/sup]p-1 pour p strictement supèrieur à 2.

Comment démontrer que la suite Ker u[sup]
p pour p est croissante au sens de l'inclusion et que p/ Ker u[/sup]p=Ker u[sup]p+1 admet un plus petit élément q ( j'ai pensé le faire par l'absurde)

merci d'avance

Posté par biondo (invité)re : algèbre linéaire 02-09-05 à 00:05

Salut,

Je te montre quelques petits trucs pour le 3.

a) Ker up croissante pour l'inclusion veut dire que

Ker up Ker up+1

On prend x appartenant a Ker up.
Donc up+1(x) = u(up(x)) = u(0) = 0 et x est bien dans Ker up+1. D'ou l'inclusion.

b) le plus petit element q
Ensuite, en raisonnant sur la dimension de Ker up: puisque les sev Ker up sont de plus en plus grands, leurs dimensions forment une suite croissante d'entiers. Cette suite est majoree par la dimension de l'espace vectoriel E (forcement...). Une suite croissante et majoree converge: pour une suite d'entiers, cela veut dire qu'a partir d'un certain rang, les termes de la suite sont constants. Donc on a un entier N tel que pour n>N, Ker un = Ker un+1. L'ensemble des entiers verifiant cette relation est donc non vide, de plus il est minore (ce sont des entiers naturels, donc positifs), donc il admet un plus petit element.

Voila....

A+
biondo

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : algèbre linéaire 02-09-05 à 00:35

Bonsoir SombreCrystal,bonsoir biondo;
on voit bien que:
(\forall f\in E) \textrm u(f)=g verifie:\{{g(0)=0\\ \lim_{x\to 0}\frac{g(x)}{x}=f(0)=g'(0) et inversement si g\in E est dérivable en 0 avec g(0)=0 la fonction
f:\{{f(x)=\frac{g(x)}{x},x\neq0\\f(0)=g'(0) est bien dans E d'où:
3$\blue\fbox{Imu=\{g\in E/g(0)=0\hspace{5}et\hspace{5}g\hspace{5}derivable\hspace{5}en\hspace{5}0\}}
Sauf erreur

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : algèbre linéaire 02-09-05 à 01:12

Pour le 2) il n'est pas difficile de voir que:
\{{u(\vec{e_1})=u(\vec{e_4})=\vec{e_3}-\vec{e_2}\\u(\vec{e_2})=u(\vec{e_3})=\vec{e_4}-\vec{e_1}
et donc que:
Imu=Keru=Vect(\vec{e_3}-\vec{e_2},\vec{e_4}-\vec{e_1}) (noter que u^2=0)
en remarquant que B'=(\vec{e_3}-\vec{e_2},\vec{e_4}-\vec{e_1},e_4,e_3) est une base de E on a:
Mat(u,B')=\begin{tabular}{(cccc)}0&0&0&-1&\\0&0&-1&0&\\0&0&1&0&\\0&0&0&1&\\\end{tabular} qui est bien triangulaire.
Sauf erreur

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : algèbre linéaire 02-09-05 à 03:47

Une erreur s'est glissée lors de l'écriture de Mat(u,B') on a plutot:
3$\blue\fbox{Mat(u,B')=\(\begin{tabular}{ccccc}0&0&1&0&\\0&0&0&1&\\0&0&0&0&\\0&0&0&0&\\\end{tabular}\)}
Sauf nouvelle erreur

Posté par SombreCrystal (invité)re : algèbre linéaire 02-09-05 à 13:52

Coucou elhor_abdelali

Une fois que tu as trouvé B', comment fais-tu pour déterminer Mat(u, B') ? Avec la formule de changement de base ?

Merci

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : algèbre linéaire 02-09-05 à 22:38

Bonsoir SombreCrystal;
ici tu n'as pas besoin d'appliquer la formule de changement de bases car pour avoir Mat(u,B') il suffit d'exprimer les images des vecteurs de la base B' dans elle-mm et comme on a:
\{{u(\vec{e_3}-\vec{e_2})=u(\vec{e_4}-\vec{e_1})=\vec{0}\\u(\vec{e_4})=\vec{e_3}-\vec{e_2}\\u(\vec{e_3})=\vec{e_4}-\vec{e_1}
tu vois que u transforme,
*les 2 premiers vecteurs de la base B' en le vecteur nul
*le 3ième vecteur de la base B' en le premier
*le 4ième vecteur de la base B' en le second
d'où:
3$\blue\fbox{Mat(u,B')=\(\begin{tabular}{cccc}0&0&1&0&\\0&0&0&1& \\0&0&0&0&\\0&0&0&0&\\\end{tabular}\)}
Sauf erreur bien entendu



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