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application linéaire projecteur

Posté par
issam95
05-06-20 à 19:11

Bonsoir à tous,

J'éprouve quelques difficultées lorsqu'on me demande de montrer que (Id - p o q) est inversible, sachant que :

- p et q sont deux projecteurs de L(Rn).
- Im p et Im q sont sommes directes de Rn
- Ker p et Ker q sont sommes directs de Rn
- (p-q) est inversible.

On m'a invité à prendre x € Ker (Id - p o q) et de calculer (p - q)² (x), mais j'aboutis à (p - q)² (x) = Ker p qui ne m'inspire pas tant que cela (et je ne suis pas à l'abri d'avoir commis des erreurs)...

En vous remerciant chaleureusement pour le temps que vous m'accorderez !

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 05-06-20 à 19:18

Je précise que mon résultat m'amène à dire que x € Ker p et Ker (id - p o q), donc que p(x) = 0 et (p o q) = x, et qu'avec cela je n'arrive pas à montrer que x = 0 (donc Ker id - p o q injective)...

Posté par
carpediem
re : application linéaire projecteur 05-06-20 à 20:02

salut

il me semblait que si p est un projecteur alors Ker p et Im p sont en somme directe :

tout vecteur x s'écrit de façon unique x = p(x) + [x - p(x)]

n'aurait-on pas alors ici Im p = Ker q et Im q = Ker p  et p + q = I ? (car on est en dimension finie)

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 05-06-20 à 21:38

*malou>citation inutile supprimée*

Bonsoir Carpediem, merci pour ton retour !

Je suis d'accord sur le fait que Im p et Ker p sont en sommes directes. Toutefois, je ne vois pas pourquoi Im p = Ker q et Im q = Ker p, de même que je ne vois pas le lien avec p o q - I.

Cordialement

Posté par
lafol Moderateur
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 15:47

Bonjour
Quelles salades....

issam95 @ 05-06-2020 à 19:11



mais j'aboutis à (p - q)² (x) = Ker p qui ne m'inspire pas tant que cela (et je ne suis pas à l'abri d'avoir commis des erreurs)...

Un vecteur qui serait égal à un ensemble ? Pas étonnant que ça ne t'inspire pas !
issam95 @ 05-06-2020 à 19:18

je n'arrive pas à montrer que x = 0 (donc Ker id - p o q injective)...

Un ensemble injective jamais entendu parler !

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 17:08

*malou>citation inutile supprimée*

Bonjour Lafol,

Autant pour moi, j'aurai dû dire l'application linéaire (id - p o q) injective si son noyau est réduit à l'élément neutre...

En effet j'ai écris assez bêtement cette égalité ...

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 17:24

Bonjour

Je soupçonne quand même cet énoncé d'être un peu folklorique et ses hypothèses redondantes.

J'ai l'impression que lorsque p et q sont des projecteurs tels que (p-q) est bijective, alors Imp et Imf d'une part, et Kerp et kerq d'autre part, sont fatalement en somme directe.

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 18:29

et je confirme !

donc finalement tenons-nous en aux hypothèses :

Soient p et q deux projecteurs de E de dimension n tels que p-q est un isomorphisme

Montrer que (Id - poq) est un isomorphisme

Il suffit de démontrer qu'elle est injective vu les dimensions.

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 18:33

carpediem @ 05-06-2020 à 20:02



n'aurait-on pas alors ici Im p = Ker q et Im q = Ker p  et p + q = I ? (car on est en dimension finie)


ben non ... dans R² par exemple

p peut être le projecteur orthogonal sur l'axe des abscisses et q le projecteur orthogonal sur la première bissectrice ...

enfin il me semble

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 18:44

Je suis bien d'accord qu'il faille montrer l'injectivité de Ker (Id - p o q), et l'exercice d'ailleurs invite à calculer (p-q)2(x), sachant que x € Ker (id - p o q).

Toutefois, j'aboutis à :
x € (Ker (p-q)2 et Ker (id - p o q)), et je ne vois pas comment exploiter cela (si c'est juste ...).

Cdlt

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 18:59

ce n'est qu'une invitation !

si poq(x) = x

1 : établir que q(x)-x Ker(p)
2 : voir aussi que q(x) - x Ker(q)
3 : voir que Ker(p) Ker(q) = {0}
4 : en déduire que q(x) = x et p(x)=x
5 : en déduire que x=0

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 19:03

Peut-être que j'ai la réponse sous les yeux .... :

en montrant que : x € (Ker (p-q)2 et Ker (id - p o q)), j'ai donc (p-q)2 = 0, or (p-q) bijective donc (p-q)2 (x) = 0 <=> (p-q)(x) = 0 donc x € Ker (p-q), or (p-q) bijective donc son noyau est l'élément neutre, donc x = {0}.

J'ai juste un doute concernant le passage (p-q)2 (x) = 0 <=> (p-q)(x) = 0, la réciproque d'un projecteur serait la fonction qui au p(x) = 0 renvoie les x, or ce n'est pas que 0...

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 19:03

matheuxmatou @ 06-06-2020 à 18:59

ce n'est qu'une invitation !

si poq(x) = x

1 : établir que q(x)-x Ker(p)
2 : voir aussi que q(x) - x Ker(q)
3 : voir que Ker(p) Ker(q) = {0}
4 : en déduire que q(x) = x et p(x)=x
5 : en déduire que x=0


Je regarde cela matheuxmatou, merci beaucoup !

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 19:26

"J'ai juste un doute concernant le passage (p-q)2 (x) = 0 <=> (p-q)(x) = 0, la réciproque d'un projecteur serait la fonction qui au p(x) = 0 renvoie les x, or ce n'est pas que 0..."

-> je retire cela, la bijectivité assure que la fonction réciproque n'envoie les éléments que sur une seule et même image, vu que la fonction réciproque est nécessairement une application linéaire...

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 23:12

quel fouillis !

(p-q)²(x) = (p-q)o(p-q)(x) = (p-q)((p-q)(x))

donc si c'est nul ça veut dire que (p-q)(x) est dans le noyau de (p-q) ... et que sait-on de (p-q) ?... ;D

Posté par
matheuxmatou
re : application linéaire projecteur 06-06-20 à 23:14

cela dit faudrait déjà démontrer que c'est nul

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 07-06-20 à 14:36

*malou>citation inutile supprimée*

(p-q) est bijective <=> ker (p-q) = {0}, donc (p-q)(x) = 0 et p(x) = q(x) mais je ne vois pas comment exploiter cela (malgré un moment de recherche...).

D'autre part, le fait d'avoir trouvé (p-q)2(x) = 0 (en supposant que je n'ai pas fais d'erreur à ce niveau...), et sachant que (p-q) est bijectice (et donc admet une fonction réciproque bijective), dès lors j'ai : (p-q)(x) = (p-q)-1(0), et je sais que (p-q)-1(0) car c'est une application linéaire bijective. Donc que x est nul ...


Bien cordialement,

Posté par
issam95
re : application linéaire projecteur 07-06-20 à 14:37

* que (p-q)-1(0) = 0



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