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Base de l'espace

Posté par
matheux14
16-07-20 à 18:41

Bonjour ,

Merci d'avance.

Soit (\vec{i} , \vec{j} , \vec{k}) une base de l'espace.

On considère les vecteurs \vec{u}(-2 , 1 , 0) , \vec{v}(2 , 0 , -1) et \vec{w}(0 , 1 , -2).
[bleu[/bleu]
Démontrer que (\vec{u} , \vec{v} , \vec{w}) est une base de l'espace.

Réponse

(\vec{u} , \vec{v} , \vec{w})  est une base de l'espace si et seulement si l'unique triplet des nombres réels (\alpha , \beta , \gamma) tel que \alpha\vec{u}+\beta\vec{v}+\gamma\vec{w}=\vec{0} est (0 , 0 , 0)

Or \vec{u}(-2 , 1 , 0) , \vec{v}(2 , 0 , -1) et \vec{w}(0 , 1 , -2).

Comment démontrer que l'unique triplet tel que \alpha\vec{u}+\beta\vec{v}+\gamma\vec{w}=\vec{0} est (0,0,0) ?

Posté par
matheuxmatou
re : Base de l'espace 16-07-20 à 18:43

bonsoir

ben tu écris ce que vaut en coordonnées cette somme et tu résous un système de 3 équations à 3 inconnues !

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 18:55

\alpha(-2+1+0)+ \beta(2+0-1)+ \gamma(0+1-2)=0

\begin{cases} \alpha(-2+1+0)=0\\ \beta(2+0-1)=0\\ \gamma(0+1-2)=0\\ \end{cases}

Donc tout simplement \alpha=0 , \beta=0 et \gamma=0

Alors l'unique triplet est (0 ,0 ,0)

Merci ,j'ai pensé à quelque chose de plus compliqué..

Posté par
larrech
re : Base de l'espace 16-07-20 à 19:06

Re,

matheuxmatou , que je salue, étant parti, je te signale que ton système n'a pas de sens . Il faut :

\alpha(-2, 1, 0)+ \beta(2, 0, -1)+ \gamma(0, 1, -2)=(0, 0, 0)

d'où le système...

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 19:23

Oups..

D'où le système

\begin{cases} \alpha(-2,1,0)=0\\ \beta(2,0,-1)=0\\ \gamma(0,1,-2)=0\\ \end{cases}.

Posté par
larrech
re : Base de l'espace 16-07-20 à 19:45

Non. Si tu as deux vecteurs \vec{u} de coordonnées (a,b, c) et \vec{v} de coordonnées (a', b', c'), quelles sont les coordonnées de \vec{u}+\vec{v} ?

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 20:48

u+v(a'-a , b'-b , c'-c)

Posté par
larrech
re : Base de l'espace 16-07-20 à 20:59

Tu confonds avec les coordonnées de \vec{AB} en fonction de celles de A et de B.

Les coordonnées de \vec{u}+\vec{v} sont (a+a', b+b', c+c')

Il faut vraiment revoir ton cours.

Je me déconnecte là.

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 21:35

Oui , désolé ...

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:02

Le système à résoudre est :


\begin{cases} \alpha(-2,1,0)=(0,0,0) \\ \beta(2,0,-1)=(0,0,0)\\ \gamma(0,1,-2)=(0,0,0)\\ \end{cases}.

D'où

\alpha=0 ,

\beta=0 et

\gamma=0

Posté par
carpediem
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:08

salut

et tu répètes encore et encore la même erreur ...

il serait peut-être utile de réviser ton cours de seconde ...

connaissant les coordonnées des vecteurs u et v quelles sont les coordonnées du vecteur ku et du vecteur u + v ?

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:25

ku(ka , kb ,kc)

u+v(a+a' ,b+b' , c+c')

Posté par
carpediem
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:40

donc maintenant tu peux calculer les coordonnées du vecteur au + bv + cw ...

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:44

\alpha(-2, 1, 0)+ \beta(2, 0, -1)+ \gamma(0, 1, -2)=(0, 0, 0)

Équivaut à

(-2\alpha,\alpha , 0)+ (2\beta, 0, -\beta)+ (0,\gamma , -2\gamma)=(0, 0, 0)

Posté par
carpediem
re : Base de l'espace 16-07-20 à 22:52

certes mais il faut poursuivre et calculer la somme e gauche ...

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 16-07-20 à 23:09

Comment faire ?

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 17-07-20 à 09:06

Bonjour ,

\alpha(-2, 1, 0)+ \beta(2, 0, -1)+ \gamma(0, 1, -2)=(0, 0, 0)

Équivaut à

(-2\alpha,\alpha , 0)+ (2\beta, 0, -\beta)+ (0,\gamma , -2\gamma)=(0, 0, 0)


Équivaut à

(-2\alpha+2\beta,\alpha , -\beta)+ (0,\gamma , -2\gamma)=(0, 0, 0)


Équivaut à

(-2\alpha+2\beta,\alpha+\gamma , -\beta-2\gamma)=(0, 0, 0)


Équivaut à

-2\alpha+2\beta=0


\alpha+\gamma=0


-\beta-2\gamma=0

Posté par
larrech
re : Base de l'espace 17-07-20 à 09:09

Oui, et maintenant tu résous ce système.

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 17-07-20 à 09:37

Ok ,

{-2α+2β=0 (1)

{α+γ=0 (2)

{-β-2γ=0 (3)

Je trouve l'expression de β  en fonction de α dans (1) , ensuite l'expression de γ en fonction de α dans (2)..

(1):-2α+2β=0 d'où β=α

(2): α+γ=0 d'où γ=-α


Alors (3): -β-2γ=0

Équivaut à

(3): -α+2α=0

D'où α=0

Ce qui implique que

(1): -2α+2β=0 équivaut à -2×0+2β=0

D'où β=0

(2): α+γ=0 équivaut à (2): 0+γ=0

D'où γ=0

On a donc

α=0 , β=0 et γ=0 d'où l'unique (α, β ,γ) triplet tel que αu + βv + γw=0  est (0 , 0 ,0).

Alors (u,v,w) est une base de l'espace.

Posté par
larrech
re : Base de l'espace 17-07-20 à 09:39

On pouvait aller un tantinet plus vite, mais c'est bien ça.

Posté par
malou Webmaster
re : Base de l'espace 17-07-20 à 09:46

Bonjour
matheux14,
a, b, c comme coefficients quand rien d'autre dans l'exercice l'interdit, c'est quand même plus rapide à écrire que , et

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 17-07-20 à 10:04

Oui , en fait je voulais aussi que ce soit jolie et puis je les retrouve facilement sur mon clavier...

Merci et bonne journée à vous

Posté par
carpediem
re : Base de l'espace 17-07-20 à 13:04

ok pour la résolution ...

mais inutile de nous raconter ta vie et plutôt travailler avec méthode et surtout rigueur soit conserver du début à la fin un système de trois équation à trois inconnues :

-2a + 2b = 0
a + c = 0
-b - 2c = 0

a = b
a = -c
a + 2a = 0

a = 0
b = 0
c= 0

suffit amplement ...



PS : mais il n'est pas interdit de se dire à soit même explicitement (dans sa tête) les opérations que l'on fait ... et s'est même une bonne habitude surtout en apprentissage de résolution de système ...

... et c'est plus rapide à taper ou écrire et à lire ...

Posté par
matheux14
re : Base de l'espace 17-07-20 à 13:27

Ok

Merci

Posté par
carpediem
re : Base de l'espace 17-07-20 à 13:30

de rien



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