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Niveau Licence Maths 1e ann
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Dimension vs nombre d'éléments

Posté par
kaboum
14-03-18 à 18:29

Bonjour à tous
Je bloque sur une notion et cela n'empêche d'avancer.
En algèbre linéaire, on dit que dim \mathbb{K}^{n}= n est la dimension deE = \mathbb{K}^{n}mais je ne comprends pas bien si la dimension correspond au nombre d'éléments dans le n uplet ou au nombre de vecteurs nécessaires pour exprimer n'importe quel vecteur de cet espace vectoriel.

L'exemple qui me perturbe est dans \mathbb{R}^{5} la famille (2,0,1,5,3)(3,0,0,1,5)(4,3,2,1,0) n'est pas génératrice. Je ne comprends pas pourquoi.
La base canonique de
\mathbb{R}^{5} contient 5 éléments. Et ici j'ai 3 vecteurs. Puisque chacun des vecteurs contient 5 éléments, je devrais pouvoir exprimer chacun des vecteurs de \mathbb{R}^{5} en fonction des 3 vecteurs ?  

Ca me depasse pouvez vous m'expliquer svp ?
Merci

Posté par
sanantonio312
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 18:34

Bonjour,
Essaie simplement d'exprimer les 5 vecteurs de la base canonique à partir de tes 3  vecteurs.
Il va y avoir un os dans l'potage.

Posté par
matheuxmatou
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 18:40

bonjour,

je suis ton raisonnement jusqu'au bout ...

le vecteur (1;1;1;1;1) contient 5 "éléments" ... (ce sont des coordonnées, pas des éléments !) donc tout vecteur de 5 doit pouvoir s'écrire comme combinaison linéaire de ce vecteur

étonnant non ?

Posté par
kaboum
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 18:54

Sanantonio

Ca ne fonctionne pas tu as raison.

Matheuxmatou

Effectivement ca prends son sens donc la dimension n'est pas le nombre de coordonnees.

Je ne vois tjrs pas à quoi correpond la dimension d'un EV par contre. Dsl.

Merci

Posté par
ThierryPoma
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 19:03

Bonsoir,

Très grossièrement et sans rigueur : Toutes les bases (familles de vecteurs à la fois libres et génératrices) d'un espace vectoriel ont toujours le même nombre d'éléments. Ce nombre est appelé dimension de cet espace.

Posté par
matheuxmatou
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 19:08

ben si...dans  n il y a n coordonnées et c'est de dimension n ...!

je crois que tu n'as pas bien saisi la signification de "base" et de "coordonnées" !

"base canonique de   n " ... cela t'évoque quelque chose ?

Posté par
kaboum
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 19:21

Merci pour vos réponses.

Matheuxmatou :  si j'ai bien compris.

En fait ce qui me perturbe, c'est les cas ou dim E <n et dim E>n. Avez vous des exemples de ces cas de figures ?

2) Si une famille est generatrice de n vecteurs dans E alors la dim de E est nécessairement n ?

Posté par
matheuxmatou
re : Dimension vs nombre d'éléments 14-03-18 à 23:16

kaboum @ 14-03-2018 à 19:21


En fait ce qui me perturbe, c'est les cas ou dim E <n et dim E>n. Avez vous des exemples de ces cas de figures ?

2) Si une famille est generatrice de n vecteurs dans E alors la dim de E est nécessairement n ?


1) E=n-1 a une dimension <n et E=n+1 a une dimension >n ... !

2) Non ! il faudra quand même apprendre le cours un peu plus rigoureusement...

Une famille génératrice de n vecteurs entraine une dimension n

Une famille libre de n vecteurs entraine une dimension n

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dimension vs nombre d'éléments 15-03-18 à 08:07

Bonjour,
Peut-être confonds-tu "terme" et "coordonnée".
Dans 3 , on peut écrire le triplet (1,2,3).
1,2,3 sont les termes du triplet. Ce sont aussi les coordonnées du triplet dans la base canonique de 3.
A ce propos, tu n'as pas répondu à

Citation :
"base canonique de n " ... cela t'évoque quelque chose ?


Si E est l'espace vectoriel des triplets (a,b,c) de 3 tels que c = a+b , alors la dimension de E est 2 .
Une base de E : ( (0,1,1) ; (1,0,1) ).
Coordonnées de (1,2,3) dans cette base : 2 et 1 car (1,2,3) = 2.(0,1,1) + 1.(1,0,1) .

Posté par
interpol
re : Dimension vs nombre d'éléments 15-03-18 à 11:40

Bonjour Sylvieg,

L'exemple que tu donnes est très parlant;l'idée de décomposition est pertinente:

u=(1,2,3) ;v=(0,1,1);w=(1,0,1)   et u(1,2,3)=2(0,1,1)+1(1,0,1)

   En reprenant l'exemple  "(2,0,1,5,3);(3,0,0,1,5);(4,3,2,1,0)"  n'est pas générateur  en effet: un vecteur  quelconque (x_1,x_2,x_3,x_4,x_5)  ne pourra s'exprimer comme combinaison linéaire du tiercet donné.

Rn correspond à n composantes.

Alain

Posté par
kaboum
re : Dimension vs nombre d'éléments 15-03-18 à 16:31

Merci a tous pour vos reponses

Posté par
kaboum
re : Dimension vs nombre d'éléments 15-03-18 à 16:44

Neanmoins j'aurais une derniere question.
La dimension d'un EV est le nombre d'éléments de sa base.

Une famille génératrice de n vecteurs entraine une dimension \leq
n.

Avez vous un exemple d'un tel cas de figure. Comment la dim peut être inférieure à n si par définition une base est une famille génératrice et libre.

Posté par
matheuxmatou
re : Dimension vs nombre d'éléments 15-03-18 à 17:50

tu parles d'une famille génératrice ! elle n'est pas forcément libre !

soit un peu plus précis et relis tes définitions



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