Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Base échelonnée réduite

Posté par
raisinsec
07-12-18 à 22:49

Salut,

On se donne une application h C-linéaire comme suit :
h : C^4--->C^3 définie par : h(x,y,z,t)=(x-iy+(1+i)t, 2x-y+iz, y+z +2it)

On me demande de :
trouver une base échelonnée réduite de im(h), et de trouver sa dimension
trouver une base de fer(h) et de trouver sa dimension
trouver les solutions de : h(x,y,z,t)=(-i, -2+3i,3)

Mais comment trouver une base échelonnée de im(h) ? J'ai pensé à trouver la matrice de h, et à essayer de la mettre sous forme échelonnée réduite, mais je sais pas commenter déterminer la base avec ça. Est ce qu'on peut la lire comme dans le cas ou on a des Vect ?

Je sais également qu'on peut obtenir le rang de l'application on peut calculer le rang ligne de la matrice transposée. Mais comment calculer le rang ligne ?

Merci

Posté par
lafol Moderateur
re : Base échelonnée réduite 07-12-18 à 23:06

Bonjour
l'image est engendrée par les images des vecteurs d'une base de l'espace de départ ....
tu calcules ces images, et tu échelonnes la famille obtenue

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 11:28

La matrice que je trouve est :

1 0 0 0
0 1 0 i-1
0 0 1 1+I

En admettant que ce soit la bonne, comment lire la base ?
C'est ((1,0,0,0),(0,1,0,i-1),(0,0,1,1+i)) ?

Posté par
carpediem
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 11:41

salut

h(x, y, z, t) = (x - iy + (1 + i)t, 2x - y + iz, y + z + 2it) = x(1, 2, 0) + y(-i, -1, 1) + z(0, i, 1) + t(1 + i, 0, 2i)

il suffit d'échelonner la matrice :

1   -i   0   1 + i
2   -1   i      0
0   1   1     2i

...

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 11:43

Oui et en l'échelonnant je trouve la matrice que j'ai écrite.

Posté par
carpediem
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 12:06

donc les trois premières colonnes forment trois vecteurs indépendants ...

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 12:38

D'accord...
Pourquoi regarder les colonnes et pas les lignes par exemple? ...

Posté par
carpediem
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 12:59

parce que les vecteurs colonnes sont les images des vecteurs de la base ...

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 13:06

D'accord et pourquoi dans le cas des Vect on lit en ligne ?

Posté par
carpediem
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 13:09

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 13:13

J'enchaine directement avec la question suivante de l'exercice, concernant le fer de h.
On a sa dimension grâce au théorème du rang, mais j'ai essayé de trouver une base avec un système d'équations mais je n'arrive pas à trouver le vecteur qui fonctionne.

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 13:14

Je vais t'illustrer ça avec un exemple, laisse moi quelques minutes

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 13:19

Soit V=Vect((1,2,3,0,1), (0,3,4,0,1),(3,0,0,1,2),(-1,1,1,0,0))

On pose la matrice :  1 2 3 0 1
                                               0 3 4 0 1
                                               3 0 0 1 2
                                              -1 1 1 0 0
(on les place en ligne, c'est dans mon cours)

Ensuite on échelonne la matrice :  1 2 3 0 1
                                                                            0 3 4 0 1
                                                                            0 0 -1 1 1
                                                                            0 0 0 0 0
On lit les lignes et on en déduit qu'une base de V est formée par les 3 premières lignes.

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 16:56

Plus personne ?

Posté par
sylvainc2
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 18:08

Pour ce V tu as placé les vecteurs dans les lignes de la matrice donc effectivement V est le sev engendré par les lignes non nulles de la matrice échelonnée selon les lignes.

Mais pour une application linéaire, son image est le sev engendré par les colonnes (c'est la définition) de sa matrice dans des bases (de départ et arrivée) choisies donc il faut échelonner selon les colonnes, surtout quand les ev de départ et d'arrivée ne sont pas les mêmes comme c'est le cas ici.

Pour l'autre question, c'est ker(h) pas fer(h): il faut résoudre h(u)=0.  Mais tu as déjà échelonner la matrice de h alors tu l'utilises directement.  C'est facile, à supposer qu'elle est correcte, elle donne les équations:

x = 0
y + (i-1) = 0
z + (1+i) = 0
et puis on peut ajouter l'équation t=t si on veut (pour faire plus clair) ca peut se réécrire sur une ligne.  Je te laisse terminer.

Posté par
raisinsec
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 22:54

Merci pour ta réponse,

Qu'entends tu par "sev" ?
Oui c'est le ker, mais mon correcteur a préféré fer.

Du coup on aurait {(0,1-i,-(1+i), t)} comme ker. Ce qui pourrait se décomposer en 2 vecteurs non ? {(0,1-i,-(1+i),0), (0,0,0,t)}

Mais on aurait une dimension 2, ce qui est faux je crois.

Posté par
sylvainc2
re : Base échelonnée réduite 08-12-18 à 23:46


J'ai oublié la variable t:
x = 0
y + (i-1)t = 0
z + (1+i)t = 0

alors (x,y,z,t) = t(0, 1-i, -1-i,  1),  et le noyau est de dimension 1.

(s)ev = (sous-)espace vectoriel.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !