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Base canonique

Posté par
matheux14
14-03-22 à 19:00

Bonjour,

Soit F le sous-espace vectoriel engendré par les vecteurs :

u = (2 ; 1 ; 0)~,~v = (1 ; 0 ; 1)~,~w = (4 ; 1 ; 2)

a) Déterminer la dimension et une base de F et écrire la forme générale d'un élément de F.

b) Montrer que G =\{ (0 , \alpha + \beta, -\beta) / \alpha, \beta \in \R \} est un sous-espace vectoriel de \R^3 dont on déterminera la dimension et une base.

c) Déterminer la dimension et une base de la somme et l'intersection des sous-espaces vectoriels F et G.

d) Déterminer les coordonnées des vecteurs de la base canonique de \R^3 dans la nouvelle base de F + G.

Réponses

a) Dimension, base  et la forme générale d'un élément de F.

* dim(F) = dim(\R^3) =3

* Base

F = \left< \begin{pmatrix} 2\\ 1\\ 0 \end{pmatrix} ; \begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 1 \end{pmatrix} ; \begin{pmatrix} 4\\ 1\\ 2 \end{pmatrix}\right>

On a : w = 2v + u

Donc F = \left< \begin{pmatrix} 2\\ 1\\ 0 \end{pmatrix} ~;~ \begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 1 \end{pmatrix} ~;~ 2v + u =\begin{pmatrix} 4\\ 1\\ 2 \end{pmatrix}\right>

D'où \beta = \{u ; v\} est une base de F.

* Forme générale d'un élément de F.

F(x ; y ; z) = (2x + y + 4z ~;~ x + z ~;~ y + 2z)

c) *  La dimension de l'intersection de deux sous-espaces est inférieure à la dimension de chacun d'eux.
dim(F∩G)= dim F si F⊆G.

Posté par
lake
re : Base canonique 14-03-22 à 19:08

Bonjour,

a) w=u+2v

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Base canonique 14-03-22 à 19:21

Bonsoir,

Citation :
* dim(F) = dim(\R^3) =3
est un peu contradictoire avec
Citation :
D'où \beta = \{u ; v\} est une base de F.

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 19:27

lake @ 14-03-2022 à 19:08

Bonjour,

a) w=u+2v


Oui c'est ce que je dis..

Sylvieg @ 14-03-2022 à 19:21

Bonsoir,
Citation :
* dim(F) = dim(\R^3) =3
est un peu contradictoire avec
Citation :
D'où \beta = \{u ; v\} est une base de F.


Je ne vois pas pourquoi..

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 19:45

Si un espace vectoriel possède une base réduite à 2 vecteurs, quelle est sa dimension ?

Quelle est la dimension de 3?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 20:04

Si un espace vectoriel possède une base réduite à 2 vecteurs, quelle est sa dimension ?

dim = 2

Quelle est la dimension de 3?

dim = 3

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 20:24

Vous êtes là ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Base canonique 14-03-22 à 20:35

Peux-tu répéter la base de F que tu as trouvée ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 20:49

Citation :
D'où \beta = \{u ; v\} est une base de F.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Base canonique 14-03-22 à 20:50

Donc quelle est la dimension de F ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 20:52

dim(F) = 2

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 21:08

Oui.

Si {u,v} est une base de F, alors comment peut s'exprimer tout vecteur de F  ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 21:12

Si w \in F alors \exists \lambda_1, ~\lambda_2 \in \R / w = \lambda_1 u + \lambda_2 v

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 21:18

Oui  et si tu explicites u et v cela donne quoi?

Je te conseille de prendre a et b  au lieu de 1 et 2, quand même plus faciles à écrire.

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 21:20

Le choix de w est maladroit. Appelle-le autrement.

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 21:22

w = a \begin{pmatrix} 2\\ 1\\ 0 \end{pmatrix} + b\begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 1 \end{pmatrix}

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 21:24

matheux14 @ 14-03-2022 à 21:22

k = a \begin{pmatrix} 2\\ 1\\ 0 \end{pmatrix} + b\begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 1 \end{pmatrix}

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 21:30

Dans l'exercice w, désigne un vecteur particulier de F, celui pour lequel a=1 et b=2.  

Un vecteur quelconque de F s'écrit donc X=\begin{pmatrix} 2a+b\\ a \\ b \end{pmatrix}

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 21:40

Ok

c) * La dimension de l'intersection de deux sous-espaces est inférieure à la dimension de chacun d'eux.
dim(F∩G)= dim F si F⊆G.

* Base de F∩G

On suppose que la famille des vecteurs qui engendre F et G sont libres.

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 21:45

Tu n'as pas répondu à b/. L'aspect sous-espace vectoriel est évident. Une base de G ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 22:01

Oui j'ai pu faire

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 22:03

Appelons g et h ces vecteurs quels sont-ils ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 22:19

Les générateurs des bases de F et G

Posté par
larrech
re : Base canonique 14-03-22 à 22:28

Une base de F , on a vu, c'est {u,v}. Une base de G, on te la donne. Il faut que ce soit moi qui l'écrive ?

Posté par
matheux14
re : Base canonique 14-03-22 à 22:38

Ça va je crois que j'ai vu.



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