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Niveau Maths sup
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Endomorphisme

Posté par
Jean29000
02-09-20 à 17:48

Bonsoir,

je bloque sur un exercice tout bête,on suppose f et g 2 endomorphismes tel que f◦ g=Id_e et je dois montrer que g◦ f = Id_e mais je bloque en essayant de faire des calculs,une piste ?

Merci

Posté par
Kernelpanic
re : Endomorphisme 02-09-20 à 18:00

Bonjour,

ce sont des endomorphismes d'un espace vectoriel de dimension finie je suppose ?
Montre que f (ou g) est inversible, et montre que l'inverse est égal à g (ou f).

Posté par
carpediem
re : Endomorphisme 02-09-20 à 18:07

salut

la loi o est associative et c'est fondamental car nécessaire ...

le truc est de composer convenablement/judicieusement à gauche et à droite par les endomorphismes adéquats ... (dans l'égalité f o g = I)

Posté par
Kernelpanic
re : Endomorphisme 02-09-20 à 18:41

Salut carpediem,

est-ce que dans ton raisonnement tu supposes l'unicité de f ou g ? Car sinon je n'aboutis pas avec ta méthode... et comme elle paraît plus simple, j'ai envie d'aboutir...
si tu n'as pas fait d'hypothèses supplémentaires, j'attendrai que Jean29000 revienne pour voir ce que tu proposes

Posté par
Jean29000
re : Endomorphisme 02-09-20 à 18:46

Bonjour merci à vous 2 !

Je n'ai pas d'hypothèse en + sur f et g mais oui, l'exercice se passe bien en dimension finie.

Carpediem si j'ai bien compris je me sert du fait que Ide◦f (ou g) = Ide et j'essaye comme ça de faire apparaitre mon g ◦ f ?

Posté par
Jean29000
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:01

Mon dernier message est faux je me suis trompé de sens !

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:04

Hello !

Si gof = Id alors g est injective donc bijective en tant qu'endo de dimension finie

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:05

Pardon je reprends



Si fog = Id comme Id est surjective alors f est surjective donc bijective en tant qu'endo de dimension finie

Posté par
carpediem
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:18

f o g = I => g o (f o g) = g <=> (g o f) o g = g => g o f = I

car g est bijective ...

pour tout x il existe y tel que x = g(y) donc pour tout x : g o f(x) = (g o f) (g(y)) = g(y) = x

ce me semble-t-il ...

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:27

Hello carpediem pas d'accord.

Je pose pour E = suites à valeurs réelles


f(u)=(u1,u2...)
g(u) = (0,u0,u1,...)

fog(u) = u
gof(u) = (0,u1,...)

Posté par
carpediem
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:53

je suis d'accord avec ton pas d'accord lionel52 ... car on est en dimension infinie et donc f et g ne sont pas bijectives  ...

mais en dimension finie il me semble que ça marche ... car f et g sont bijectives !!

(ça m'est venue d'ailleurs avec tes deux msg de bijectivité et de dimension finie)

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:57

Tout à fait. Si f on démontre que f ou g est bijective c'est gagné

Posté par
Jean29000
re : Endomorphisme 02-09-20 à 19:58

carpediem @ 02-09-2020 à 19:18

f o g = I => g o (f o g) = g <=> (g o f) o g = g => g o f = I

car g est bijective ...

pour tout x il existe y tel que x = g(y) donc pour tout x : g o f(x) = (g o f) (g(y)) = g(y) = x

ce me semble-t-il ...

Je suis tombé sur ça,juste petite incertitude, pour la dernière implication,  celle-ci résulte bien d'une "simplification " des fonctions g ?

Merci à vous !

Posté par
verdurin
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:01

Bonsoir,
il me semble que si f et g sont des applications quelconques de E dans E alors fog=Id entraîne gof=Id.
Mais je peux me tromper.

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:09

Non je prends E = R

f(x) = tan(x) complété par 0 en dehors de ]-pi/2,pi/2[
g(x) = arctan(x)


On a pour tout x
fog = Id



Bref
1) si E est un ev de dimension fini c'est pas forcement vrai
2) si E est de dim finie et si f et g ne sont pas linéaires non plus

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:14

Ce qu'il faut faire :

1) Si fog est injective alors g est injective
1bis) Si fog est surjective alors f est surjective

Tu es pas obligé de montrer les 2.

2) Si g est un endomorphisme injectif alors comme E est de dim finie g est aussi bijectif. Son inverse que je note g' existe
(Tu peux reproduire le raiso avec la 1bis)

3) De fog = Id  en composant à droite par g' tu obtiens f = g'
Ca donne en composant à gauche par g : gof = Id

Posté par
Jean29000
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:28

Merci Lionel,

la méthode de carpediem était donc correcte ? C'est celle que j'avais initialement essayer mais problème de calcul.

Posté par
lionel52
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:44

Non elle est fausse ce n'est pas parce que hog = g  que h  = Id  

Prends g = 0 ou plus généralement un projecteur... g^2 = g

Posté par
carpediem
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:45

la méthode de lionel52 est la méthode classique pour montrer que si un endo admet un inverse à gauche et à droite alors ils sont égaux ...

Posté par
Jean29000
re : Endomorphisme 02-09-20 à 20:47

lionel52 @ 02-09-2020 à 20:14

Ce qu'il faut faire :

1) Si fog est injective alors g est injective
1bis) Si fog est surjective alors f est surjective

Tu es pas obligé de montrer les 2.

2) Si g est un endomorphisme injectif alors comme E est de dim finie g est aussi bijectif. Son inverse que je note g' existe
(Tu peux reproduire le raiso avec la 1bis)

3) De fog = Id  en composant à droite par g' tu obtiens f = g'
Ca donne en composant à gauche par g : gof = Id


Cette méthode-ci ? Je n'ai pas tout saisi pour être honnête désolé

Posté par
Kernelpanic
re : Endomorphisme 02-09-20 à 21:00

carpediem

ah ok donc tu exploites bien la dimension finie, nos preuves sont les mêmes alors

pour Jean29000, si tu as compris pourquoi un endomorphisme injectif ou surjectif en dimension finie est bijectif et que tu ne comprends pas l'unicité, pars de

f \circ g = Id_E

et compose à droite par g' et utilise l'associativité de la loi "composition"



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