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Niveau terminale
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base de l'espace

Posté par
Nelcar
06-01-21 à 10:01

Bonjour,
un autre exercice à savoir :
démontrer que les vecteurs u , v et w ne forment pas une base de l'espace
vecteur u(0;3;2)  vecteur v(3;9;18) et vecteur w(1;0;4)
soit a,b et c trois réels tel que vecteur au +vecteur bv + vecteur cw
a*0+b*3+c*1
a*3+b*9+c*0
a*2+b*8+c*4
soit
3b+c
3a+9b
2a+18b+4c
l'égalité vecteur au + vecteur bv+ vecteur cw équivaut à
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0

puis je trouve
c=-3b
-9b+9b=0
a=-3b
ce qui donne
c=0
b=0
a=0

donc ça voudrait dire qu'ils forment une base de l'espace

là j'avoue que je ne comprend plus

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:07

bonjour

-9b + 9b = 0 ne donne pas b=0... mais 0.b=0, ce qui est vérifié par tout réel b

Posté par
malou Webmaster
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:10

Bonjour à vous deux
et puis cette rédaction n'est pas bonne, il en manque !

Nelcar @ 06-01-2021 à 10:01

Bonjour,
un autre exercice à savoir :
démontrer que les vecteurs u , v et w ne forment pas une base de l'espace
vecteur u(0;3;2) vecteur v(3;9;18) et vecteur w(1;0;4)
soit a,b et c trois réels tel que vecteur au +vecteur bv + vecteur cw = 0
a*0+b*3+c*1 = 0
a*3+b*9+c*0=0
a*2+b*8+c*4=0
soit
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0
l'égalité vecteur au + vecteur bv+ vecteur cw =0 équivaut à
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0

etc

puis je trouve


donc ça voudrait dire qu'ils forment une base de l'espace

là j'avoue que je ne comprend plus

MERCI

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:10

Bonjour,

Pour montrer que trois vecteurs \vec{u}, \vec{v} et \vec{w} forment une base, il suffit de montrer que l'expression a\vec{u} +b\vec{v} +c\vec{w} = \vec{o} si et seulement a=b=c=0.

L'expression -9b+9b=0 ne signifie pas que b=0

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:12

Bonjour Malou

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:15

bonjour et merci malou de préciser... je m'étais juste penché sur la localisation de l'erreur de résolution

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 06-01-21 à 10:17

Autre indice :

Peut-être que tu as remarqué que les coordonnées de \vec{v} sont multiples de 3 ?... Peut-être que tu remarquerais une petite combinaison entre les vecteurs ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:19

Re,
dans le livre ils mettent =0 après avoir mis la phrase l'égalité vecteur au + vecteur bv+ vecteur cw équivaut à
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0

là je bloque
j'ai fait
c=-3b
3a+9b=0
2a+6b=0 puis
a=-6/2b=-3b
je replace par au-dessus
3(-3b)+9b=0   j'obtiens -9b+9b   et pour moi ça faisait 0

J'avoue que je suis perdue

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:23

comment tu résous l'équation

-9b+9b=0

?

explique les opérations que tu fais...

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:25

règles de base sur les équations :

1 : on peut ajouter ou soustraire une même quantité dans chaque membre
2 : on peut multiplier ou diviser chaque membre par une même quantité non nulle

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:30

Re,
oui je suis d'accord mais je bloque

-9b+9b=0 donc
9b=9b

b=1

Mais là j'ai du mal

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:31

9b = 9b

quelle opération tu fais ensuite ?

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 11:45

bref... ça a pas l'air au point les équations du premier degré

-9b+9b = 0

(-9+9)b=0

0 b = 0

quels sont les nombres réels qui, multipliés par 0, donnent 0 ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 16:48

Re,
je suis perdue là
je dirai que n'importe quel nombre multiplié par 0 donne 0
exemple 2*0=0
donc ici b*0=0

non ?
merci

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 16:49

ouiii

donc que peut valoir b ?

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 16:50

peut-il avoir une avaleur non nulle ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:11

Re,


j'ai l'impression que je ne comprend plus rien

pour moi b=0  

excusez moi mais je ne comprend pas ce que vous voulez que je vous dise

je suis perdue

merci

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:15

arrête un peu avec tes "je suis perdue" !

essaye plutôt de comprendre ce que j'écris et d'y répondre correctement !

b vaut forcément 0 ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:33

Re,

j'ai l'impression par moment de ne plus rien savoir
oui b= 0
donc je reviens sur cet exercice
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0

c=-3b
3a+9b=0
2a+6b=0 puis
a=-6/2b=-3b
je replace par au-dessus
3(-3b)+9b=0   j'obtiens -9b+9b donc b=0
donc j'ai
c=-3b
b=0
a=-3b
et si je remplace b par 0 je me retrouve avec
c=0
b=0
c=0

mais pas sûr, j'ai dû mal de savoir quand c'est coplanaire ou pas

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:34

non ! b ne vaut pas forcément 0

b= 2 ne convient pas ? combien vaut 02 ?

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:39

tu arrives au système

a=-3bb
0b=0
c=-3b

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 17:40

(coquille : un b de trop !)

pour b=1 ça marche ou pas ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 18:17

Re,
donc je suis arrivée là
c=-3b
b=0
a=-3b

non pour moi ça ne marche pas b=0 mais pas 1

mais je ne sais pas ce que je dois faire après

petite question : pour que ce soit coplanaire il faut que l'on retrouve 0  pour a,b et c c'est bien ça

mais ici que faire car b=0 dois-je remplacer b dans c et dans a ?

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 18:21

matheuxmatou @ 06-01-2021 à 17:39


a=-3bb
0b=0
c=-3b


ça fait combien 01 ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 20:03

Re,
ben 0*1=0

mais que faire après
dois-je dire comme b=0 donc c=-3*0=0 et a=-3*0=0
ou m'arrêter à
c=-3b
b=0
a=-3b

j'ai du mal à reconnaître quand c'est coplanaire ou pas

dans mon livre il y a un exemple mais j'ai du mal à voir la différence
si je fais comme le livre
donc
c=-3b
b=0
a=-3b
puis à
a=0
b=0
c=0
on en conclut que les vecteur u, v et w ne sont pas coplanaires : ils forment une base de l'espace

MERCI

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 20:50

Bonsoir  Nelcar,

Avec la table de 3 .... et en réfléchissant

\vec{v}=3\vec{i}+9\vec{j}+18\vec{k}=3(...........................)

\vec{u}= 3\vec{j}+2\vec{k}

\vec{w}=\vec{i}+4\vec{k}

Quelle égalité  peut-on en déduire ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 21:38

Re,
je ne vois pas ou tu veux me conduire
vecteur v=3i+9j-18k=3(i+3j+6k)
vecteur u=3j+2k
vecteur w=i+4k

je remarque que si j'ajoute le vecteur u et le vecteur w j'ai i+3j+6 k

mais sur mon livre ils ont fait comme j'avais fait
3b+c=0
3a+9b=0
2a+18b+4c=0

c=-3b
3a+9b=0
2a+6b=0 puis
a=-6/2b=-3b
je replace par au-dessus
3(-3b)+9b=0   j'obtiens -9b+9b donc b=0
donc j'ai
c=-3b
b=0
a=-3b

mais je ne comprend pas ce que je dois faire après , de plus avec ce que vous avez mis au-dessus là je patauge

MERCI

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 21:47



e ne vois pas ou tu veux me conduire
vecteur v=3i+9j-18k=3(i+3j+6k)
vecteur u=3j+2k
vecteur w=i+4k

\vec{v}=3\vec{i}+9\vec{j}+18\vec{k}=3(\red{\vec{i}+3\vec{j}+6\vec{k}})

\vec{u}= \red 3\vec{j}+2\vec{k}

\vec{w}=\red\vec{i}+4\vec{k}

Quelle égalité  peut-on en déduire ?

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 21:52

Quelle égalité  vectorielle  peut-on en déduire ?

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 22:17

Re,
je trouve
vecteur w=3 vecteurs v+3 vecteurs w

donc les vecteurs u,v et w sont coplanaires donc ils ne sont pas une base de l'espace.

MERCI

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 22:21

corrige ton erreur de frappe...

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 22:31

Re,
oui en effet (je fatigue hi hihi)
vecteur v=3 vecteurs v+3 vecteurs w

MERCI

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 22:41

encore une erreur
vecteur v=3 vecteurs v+3 vecteurs w

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 22:47

Re,
je suis vraiment fatiguée....
Vecteur v=3vecteurs u + 3 vecteurs de w

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:05

moi j'abandonne. mes messages ne sont pas lus. bonne soirée

Posté par
Nelcar
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:10

Re,

je ne vois pas pourquoi tu dis ça matheuxmatou
je lis tous les messages.

MERCI

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:15

matheuxmatou @ 06-01-2021 à 18:21

matheuxmatou @ 06-01-2021 à 17:39


a=-3bb
0b=0
c=-3b


ça fait combien 01 ?


parce qu'avec ça si tu réfléchis un peu tu peux trouver a, b et c non nuls qui satisfont le système et qui prouvent qu'on peut avoir
au + bv + cw = 0
sans que a, b et c soient tous les trois nuls.

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:18

et ça ne sert à rien de recopier systématiquement tous tes calculs...

ce système a une infinité de solutions !

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:22

PLSVU
si tu regardes le contenu du fil, tu verras que l'auteur est parti sur la recherche d'une combinaison linéaire nulle avec des coefficients a, b et c

donc je suis son raisonnement car il mène très vite et facilement au but... et permet de trouver la réponse à son problème si on ne voit pas "à l'œil nu" une telle combinaison.

je pense que de lui montrer une astuce visible sur les coefficients des vecteurs (certes pertinente) ne produise chez lui qu'une certaine confusion

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:39


Bonsoir matheuxmatou

Ce système a une infinité de solutions ;
on peut lui  montrer
Vecteur v=3vecteurs u + 3 vecteurs de w

k(Vecteur v-3vecteurs u - 3 vecteurs de w)=\vec{0}
k*
a=-3k
b=k
c=-3k
remarquons que Neclar  n'a pas su résoudre cette équation   -9b+9b=0, (  niveau collège... )
je cite et je corrige
   je replace par au-dessus
3(-3b)+9b=0   j'obtiens -9b+9b donc 0b=0


  

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:40

ben oui, c'est ce que je fais depuis une dizaine de posts de lui montrer que b peut être quelconque... visiblement il ne comprends pas !

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:45

   Nelcar  ne voit peut-être pas la différence entre   ces deux équations:
3x=0  une  seule solution x=0
0x=0 une infinité de solutions ,

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:46

Bonne fin de soirée

Posté par
matheuxmatou
re : base de l'espace 06-01-21 à 23:49

ben oui !

bonne fin de soirée à toi

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 07-01-21 à 08:23

Bonjour,

J'ai un espoir que la situation se débloque, en considération d'un autre post sur ce même forum. A priori, Nelcar semble avoir saisi ce qu'est une combinaison entre vecteurs. J'ai expliqué plusieurs fois les deux cas, à savoir quand tous les réels sont nuls ou si au moins l'un ne l'est pas.

PLSVU, j'avais également tenté d'amener Nelcar sur la piste de la combinaison que tu as très bien soulignée.

Avec un peu de recul, je me demande si ce genre d'exercice ne sort pas du programme. Je ne me souviens pas avoir vu ça au lycée... Mais bon, c'était il y a 5 ans.

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 07-01-21 à 08:53

Bonjour,
programme math terminale S
voir page 7

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 07-01-21 à 08:57

Merci pour ce lien.

Cependant, je parlais du changement de base. Je suis presque certain ne pas avoir vu cela en terminale, ou alors de façon très succincte et rapide. Mais ça commence à faire loin.

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 07-01-21 à 09:04

Au temps pour moi : le changement de base est abordé en page 9. Mais je reste [presque] certain ne pas l'avoir vu quand j'étais en terminale il y a cinq ans.

Posté par
PLSVU
re : base de l'espace 07-01-21 à 09:12

lyceen
Mais ça commence à faire loin.
et pour moi    tu  as l'âge d'un des mes petits-enfants
changement de base
c'est juste
  une égalité vectorielle   à écrire  et  un système  à trois inconnues à résoudre
   on passe par le calcul matriciel   avec la calculatrice pour  avoir la solution ,c'est ce que j'avais fait ....

Posté par
lyceen
re : base de l'espace 07-01-21 à 09:28

J'ai presque 23 ans, effectivement.

Visiblement vous êtes/étiez professeur ?

Je suis complètement d'accord que le changement de base est une égalité vectorielle. Je l'ai compris (ou presque) en 2ème année d'études lors des cours sur les espaces vectoriels. Ce n'est pas difficile... après l'avoir vu et travaillé dessus. Je reconnais cependant que j'ai eu beaucoup de mal dans le long chapitre de l'algèbre linéaire.

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