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Niveau Maths sup
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Applications linéaires

Posté par Yaya13 (invité) 09-04-05 à 17:39

Bonjour,

Voilà j'ai un petit soucis en ce qui concerne les projecteurs et endomorphismes.
Pourriez vous m'aidez?
Merci d'avance.

1- soit f L(E)
p est un projecteur de E
montrer que p°f = f°p ssi Ker p et Im p stables par f.


\Longrightarrow on suppose que p°f = f°p mq Ker p et Im p stables par f
soit a Ker p mq f(a) à Ker p.
soit y Im p mq f(y) à Im p.
donc a = 0 mq f(a) = 0
donc x tel que p(x) = y mq z tel que p(z) = f(y)
...

Mais là je ne vois pas comment continuer. Peut être en appliquant p à f mais après je bloque...

\Longleftarrow on suppose que Ker p et Im p sont stables par f mq p°f = f°p
soit a Ker p alors a = f(a) = 0
soit y Im p  alors x tel que p(x) = y
donc (p°f)(a) = p(f(a)) = p(0)
or p est un projecteur donc p(x) = x
donc p°f = 0
...

Mais que faire après?

2- soit u,v L(E)
mq u°v = u et v°u = v ssi u,v projecteurs de même noyau.


\Longrightarrow on suppose u°v = u et v°u = v mq u,v projecteurs de même noyau
tout d'abord mq u,v projecteurs
soit F et G deux sev supplémentaires de E (projection sur F parallèlement à G) donc mq x F u(x) = x et y F v(y) = y
ensuite mq Ker u = Ker v
...

\Longleftarrow on suppose u,v projecteurs de même noyau mq u°v = u et v°u = v
u et v projecteurs de même noyau donc u(x) = x , v(y) = y et Ker u = Ker v
...

Encore merci d'avance pour votre aide.

Posté par
Victor
re : Applications linéaires 09-04-05 à 17:45

\Longrightarrow on suppose que p°f = f°p mq Ker p et Im p stables par f
soit a Ker p, on a donc p(a)=0 donc f(p(a))=f(0)=0 or f(p(a))=p(f(a))=0 donc f(a) appartient à Ker p.

soit y Im p
donc x tel que p(x) = y
Donc f(y)=f(p(x))=p(f(x))=p(z) en posant z=f(x) donc z appartient à l'image de p.

Essaie de faire la réciproque maintenant

Posté par
Victor
re : Applications linéaires 09-04-05 à 18:21

Une petite aide pour la réciproque :
Si p est un projecteur, alors E = Ker p + Im p (en somme directe)
Donc si x appartient à E, on peut l'écrire : x=y+z avec y un élément de Ker p et z un élément de Im(p).
Ensuite, on calcule p°f(x) et f°p(x). Tu devrais trouver le même résultat. N'oublie pas que p°p=p et que f est une fonction linéaire...

Posté par Yaya13 (invité)re : Applications linéaires 09-04-05 à 19:34

Merci Victor pour votre aide pourriez vous me dire si pour la réciproque mon raisonnement est correct?Merci d'avance.

\Longleftarrow on suppose que Ker p  et Im p sont stables par f mq p°f=f°p

x=y+z avec y un élément de Ker p et z un élément de Im(p).
on a x = y+z
donc p(x) = p(y+z)
donc p(x) = y+z
donc f(p(x)) = f(y+z)

on a x = y+z
donc f(x) = f(y+z)
donc p(f(x)) = p(f(y+z))
donc p(f(x)) = f(y+z)

d'où f°p = p°f

Posté par
Victor
re : Applications linéaires 09-04-05 à 19:36

Attention, tu confonds projecteur et application identité :
p(y+z) n'est pas égale à y+z mais à p(y)+p(z)=p(z) car y appartient au noyay de p.
Recommence ton raisonnement...

Posté par Yaya13 (invité)re : Applications linéaires 09-04-05 à 19:44

Oui en effet j'ai hésité en faisant le calcul, mais j'ai opté pour la mauvaise solution. Merci de me l'avoir fait remarquer.
Je pense que comme cela c'est mieux.

x=y+z avec y un élément de Ker p et z un élément de Im(p).
on a x = y+z
donc p(x) = p(y+z)
donc p(x) = p(y)+p(z)
donc p(x) = p(z)
donc p(x) = z
donc f(p(x)) = f(z)

on a x = y+z
donc f(x) = f(y+z)
donc f(x) = f(y)+f(z)
donc p(f(x)) = p(f(y))+p(f(z))
donc p(f(x)) = p(f(z))
donc p(f(x)) = f(z)

donc p(f(x)) = f(y+z)

Posté par
Victor
re : Applications linéaires 09-04-05 à 19:48

Toujours pas

dans le premier calcul, tu as écrit :
donc p(x) = p(z)
donc p(x) = z

De plus tu n'as pas utilisé le fait que l'image de p était stable par f.
As-tu vu où tu avais utilisé le fait que le noyau de p était stable par f ? (tu ne l'as pas précisé donc je me pose la question...)

mais p(z) n'est pas égal à z...

Posté par Yaya13 (invité)re : Applications linéaires 09-04-05 à 22:31

j'ai repris mes calculs pour la n-ième fois donc on a f(p(x)) = f(x) étant donné que p est projecteur de E et x appartient à E p(x) = x
mais j'ai du mal à montrer que p(f(x)) = f(x)
j'ai x = y+z
donc f(x) = f(y+z)
donc f(x) = f(y) + f(z)
donc p(f(x)) = p(f(y)) + p(f(z))
donc p(f(x)) = p(f(z)) car f(y) appartient à Ker p
mais après je vois pas comment arriver à p(f(z)) = f(x)

Posté par Yaya13 (invité)re : Applications linéaires 10-04-05 à 12:23

désolé de vous embêter, j'ai encore une petite question je ne vois pas pourquoi p(z) n'est pas égal à z.

x E
z Im p
donc z = p(x)
donc p(z) = p(p(x)) = p(x)

donc z = p(z) non?

Posté par
Victor
re : Applications linéaires 10-04-05 à 20:42

oui, désolé, tu as tout à fait raison, si z appartient à l'image de p alors p(z)=z. Je n'avais pas bien lu...



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