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Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs

Posté par
BlackBird
12-04-22 à 01:37

Bonjour, je cherche à résoudre le problème suivant:
Soit E un R-EV de dimension finie n, soit P l'ensemble des projecteurs de E.
Montrer que 0 et In sont les seuls points isolés de P.
Quelles sont les composantes connexes de P?

Pour la première question je ne vois pas comment faire. Pour la seconde je soupçonne que les différentes composantes connexes sont les ensembles \{M \in P, tr(M)=k\}, \forall k \in [|0,n|] mais je ne saurais pas non plus comment le prouver...

Posté par
carpediem
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 12-04-22 à 11:40

salut

pour 1/ je dirai que si tu prends un projecteur p de noyau F et d'image G alors pour tout voisinage V de p il existe un q dans V tel que q est aussi un projecteur ...

Posté par
BlackBird
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 12-04-22 à 17:46

carpediem il n'y aurait donc pas de points isolés dans P? Comment construis tu q?

Posté par
carpediem
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 12-04-22 à 18:33

ben que dit la question : p <> 0 et p <> I bien sûr !!

je sais pas !!

Posté par
BlackBird
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 06:27

Ok j'ai avancé dans ma recherche de la solution:
Pour la 1):
La trace est linéaire sur M_{n}(R) de dimension continue. La trace est donc continue sur P. Donc \exists r>0 tel que \forall M \in P_{n}, ||M-0||<r \Longrightarrow |tr(M)-0|<1/2. Or, tr(P_{n})=[|0;n|] , Donc \forall M \in P_{n} \cap B(0,r), M=0, 0 est isolé
Le raisonnement est analogue avec I_{n}

il faut encore que je montre que les projecteurs qui ne sont ni 0 ni l'identité ne sont pas isolés, j'ai essayé d'exhiber pour un de ces projecteurs une suite non stationnaire de projecteurs l'admettant pour limite mais je n'en ai pas trouvé

Pour la 2)

S'il existe un chemin continu \varphi dans P_n reliant A et B des projecteurs de rangs distincts, alors t \rightarrow tr(\varphi(t)) est continue de [0,1] connexe par arcs dans [|0;n|] et n'est pas constante, ce qui est absurde

Il me reste à montrer que deux projecteurs de même rang k sont reliables par un chemin continu dans l'ensemble des projecteurs de rang k, mais je n'y arrive pas

Des suggestions?

Posté par
GBZM
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 08:13

Bonjour,

Les deux choses peuvent se faire en même temps. Tu peux par exemple utiliser le fait que GL_n^+(\R) est connexe, autrement dit qu'on peut passer continûment dans l'ensemble des bases de la base standard à n'importe quelle autre base de même orientation.

Posté par
BlackBird
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 09:23

Bonjour GBZM, j'ai bien pensé à utiliser le fait que tout projecteur de trace comprise entre 1 et n-1 est semblable à diag (1,...,1,0,...0) (avec au moins un 1 et un 0 donc), mais rien ne m'assure que les matrices de passage sont de déterminant positif, c'est ce qui me bloque

Posté par
GBZM
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 11:29

Passage de quoi à quoi ? Réfléchis à cette question, et tu verras qu'on peut bien travailler uniquement avec des matrices à déterminant positif.

Posté par
BlackBird
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 14:23

De passage d'une base adaptée au projecteur à la base canonique?
Je ne vois pas...

Posté par
GBZM
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 19:22

Voyons ... si tu remplaces un des vecteurs d'une base adaptée à un projecteur par son opposé, tu n'as plus une base adaptée à ce projecteur ?

Posté par
etniopal
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 19:30

   Bonsoir !
   Si  pour k   [0 , n]  on désigne par Pk l'ensemble des p de P de rang k on obtient une partition  {P0 ,....,Pn} de P .
On a P0 = { 0n } et Pn = {Idn } .
  Si on montre que les Pk  (0 < k < n ) sont connexes  on aura la partition en connexes de P .
'En posant , pour 0 < k < n , D(k) = Diag(1,...,1,0,...,0)  ( k fois 1 et n-k foie 0)  il revient au même   de montrer  que C(k) :=       {A-1DkA │ A GL(n,) }  est un connexe de  GL(n,) }  
Or on voit que C(k) est l'image de  GL(n,) par l'application , continue , A    A-1DkA .
Comme c'est GL+(n,) qui est connexe il suffit de montrer que si A GL-(n,) il existe B GL+(n,)  telle que  A-1DkA = B-1DkB

Posté par
BlackBird
re : Composantes connexes de l'ensemble des projecteurs 13-04-22 à 22:12

Salut, j'ai trouvé pour rester dans GL+(n,R): en reprenant tes notationsetniopal, si P est un projecteur qui n'est ni l'identité ni la matrice nulle, P=Q^{-1}D_{k}Q. Si det(Q)>0 c'est bon, sinon je pose L=diag(1, ... ,1, -1) * Q, det(L)>0 et  P=L^{-1}D_{k}L

Merci pour vos contributions etniopal et GBZM



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