Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau LicenceMaths 2e/3e a
Partager :

Base orthogonale

Posté par
toureissa
13-05-19 à 10:58

Bonjour,

J'ai besoin  de votre aide sur cet exercice.

Soit F le sous-espace vectoriel de \R^4 engendré  par  les vecteurs (1,1,1,1), (1,3,0,4),(-4,0,-6,2).

Donner une base de l'orthogonal de F.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 11:05

J'ai omis un vecteur: (-2,4,-5,7).

Posté par
jsvdb
re : Base orthogonale 13-05-19 à 11:23

Bonjour toureissa.
Si le sous-espace vectoriel de \R^4 engendré par ces 4 vecteurs est \R^4 tout entier, l'orthogonal va être facile à trouver.

Posté par
jsvdb
re : Base orthogonale 13-05-19 à 11:26

Sinon, commence déjà par déterminer de quel sous-espace il s'agit (bon, ici, la rang des 4 vecteurs est 2)

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:04

Je trouve  que F est engendré  par (1,1,1,1) et (1,3,0,4) . et que c'est le plan d'équation 2x-2y-z+t=0.

Comme maintenant  on sait que la dimension  de l'orthogonale de F est 2.
Et que le vecteur (2,-2,-1,1) appartient à  l'orthogonale  de F.

C'est qui m'étonne  est que F est de dimension  2, alors qu'on voit que c'est  le noyau d'une forme linéaire  non nulle,  donc c'est un hyperplan.

Posté par
jsvdb
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:13

On est en dimension 4, donc comme tu le dis, la forme linéaire non nulle (x,y,z,t) \mapsto 2x-2y-z+t a pour noyau un hyperplan ... mais de dimension 3.

Or F est de dimension 2, donc il existe une autre forme linéaire dont le noyau se recoupe avec celle du dessus pour définir F.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:31

Je n'arrive  pas à  trouver  une deuxième  équation.

Voici comment  j'ai fait.

(x, y, z, t) \in F \Rightarrow ils existent  a et b deux réels  tels que
(x, y, z, t) =a(1,1,1,1)+b(1,3,0,4) ssi

[x=a+b ;  y=a+3b ;  z=a ; t=a+4b] ssi

[b=(y-x)/2;  a=z ;  t=a+4b] ssi

t=z+2y-2x ssi

2x-2y-z+t=0.

Posté par
jsvdb
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:34

Il y a plusieurs façon de procéder et je t'en montre une :

F étant engendré par (1,1,1,1) et (1,3,0,4), est l'ensemble des points de la forme (a+b,a+3b,a,a+4b)

C'est donc l'ensemble des points de la forme (x,y,z,t) tels que :

x = a+b
y = a+3b
z = a
t = a+4b

c'est-à-dire

x = z+b ou encore x - z =b
y = z+3b
z = a
t = z+4b

puis

x = z+b
y = z + 3x - 3z
z = a
t = z + 4x - 4z

x et z sont libres et donc F est le plan dont les deux équations sont :

3x - y - 2z = 0
4x - 3z - t = 0

Mais pour répondre à la question, on va utiliser, j'imagine, le procédé de Gramm-Schmidt en constatant que les vecteurs (1,0,0,0) et (0,1,0,0) sont libres et dans le complémentaire de F.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:38

je vois l'autre  équation  c'est  x+y-z-t=0

Donc  (u, v)  avec u=(1,1,-1,-1) et v=(2,-2,-1,1)  est une base de l'orthogonale de F.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:39

Op j'ai pas vu ce message.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:47

Je n'ai pas compris  cette phrase  :

Citation :
x et z sont libres et donc F est le plan dont les deux équations sont :

Posté par
jsvdb
re : Base orthogonale 13-05-19 à 13:55

une autre façon de dire les choses :

dans les quatre équations suivantes :

x = z+b
y = z + 3x - 3z
z = a
t = z + 4x - 4z

seules y et t dépendent complètement de x et z.

x ne dépend que de b qui est un paramètre libre (x peut prendre n'importe quelle valeur réelle indépendamment de la valeur de z)
z ne dépend que de a qui est un paramètre libre.

Posté par
toureissa
re : Base orthogonale 14-05-19 à 23:36

Merci j'ai compris  l'exercice.



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 1675 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 !