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Niveau Licence Maths 1e ann
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Espace des applications linéaires.

Posté par
Reti
14-05-11 à 19:05

Bonjour à tous.

Pour réviser mes exams de fin de semestre je fais des exercices d'algèbre linéaire et je reste bloqué sur l'un d'eux.

Soient E et F deux K espaces vectoriels, soit V un sous-espace vectoriel de E, soit L(E,F) l'espace des applications linéaires de E dans F. Montrer que LV(E,F)={ fL(E,F) tel que VKer(f) } est un sous-espace vectoriel de L(E,F).

L'application nulle est dans LV(E,F) car son noyau est égal à E.
Il faut ensuite montrer que c'est stable par combinaison linéaire.
Soit u et v LV(E,F). Soit K.
Et là il faut montrer que VKer(a.u+v). Je bloque.

Je me demandais s'il y avais une relation entre Ker(u+v), Ker(u) et Ker(v) ?
Merci.

Posté par
carpediem
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 19:14

salut

si x V Ker u et dans Ker v

alors u(x) = v(x) = 0 donc au(x) + bv(x) = 0

donc V Ker(au+bv)

.....

Posté par
klux
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 19:18

Bonjour,

Soit x appartenant à V.

(au+v)(x)=au(x)+v(x)=0 car x appartient à V et u,v appartiennent à Lv(E,F).

Donc x appartient à Ker(au+v) d'où l'inclusion.

Posté par
klux
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 19:22

Citation :
Je me demandais s'il y avais une relation entre Ker(u+v), Ker(u) et Ker(v) ?

3$ \text{Ker}(u) \cap \text{Ker}(v) \subset \text{Ker}(u+v)

Posté par
frenicle
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 19:32

Bonjour,

En complément de ce qui a été dit, il peut être éclairant de reformuler la définition de LV(E,F) : il s'agit des applications linéaires de E dans F qui sont nulles sur V.

Posté par
Reti
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 21:50

Mais oui c'était tout bête. Je ne m'en sortais pas car je partais de xE au lieu de xV.

Je vous remercie tous.

J'adore tous ces problèmes qui traitent d'espaces vectoriels abstraits comme L(E,F), l'espace des suites à valeurs réelles ou encore {0,1}^n sur le corps {0,1}. Ca nous fait sortir de la banalité de ^n.

Posté par
klux
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 21:52

Quand tu veux montrer que A est inclus dans B, la démonstration commence toujours par : soit x appartenant à A. Et se termine par : "donc x appartient à B".

Bonne soirée

Posté par
Reti
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 21:53

Citation :
Ker(u)Ker(v)Ker(u+v)

Merci pour cette formule klux.
Je ne la connaissais pas mais elle est assez évidente et ne nous est finalement pas d'une grande utilité ici.
T'as une démonstration formelle ?

Posté par
klux
re : Espace des applications linéaires. 14-05-11 à 22:06

C'est tout bête : soient u et v deux applications linéaires.

Soit x appartenant à Ker(u) inter Ker(v).

(u+v)(x)=u(x)+v(x) car u et v sont linéaires.

Or u(x)=0 car x appartient à Ker(u) et v(x)=0 car c appartient à Ker(v), donc (u+v)(x)=0.

D'où x appartient à Ker(u+v). CQFD

C'est bien de s'entraîner à démontrer des petits résultats de ce genre : 3$ \text{Ker}(u) \subset \text{Ker}(v \circ u), \text{Im}(v \circ u) \subset \text{Im}(v), u \circ v = 0 \Leftrightarrow \text{Im}(v) \subset \text{Ker}(u), ...

Posté par
carpediem
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 00:55

Citation :
(u+v)(x)=u(x)+v(x) car u et v sont linéaires.


ce n'est pas parce que u et v sont linéaires que (u+v)(x) = u(x) + v(x) mais tout simplement parce que l'espace des applications (linéaires ou non) est un anneau ....

Posté par
klux
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 12:07

Merci d'avoir rectifié le tir carpediem.

Posté par
Reti
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 17:09

J'ai une autre question.

Si dim(E)=n, dim(F)=p je sais que dim(L(E,F))=np car L(E,F) est isomorphe à l'espace des matrices de taille n*p à coefficients dans K.

Maintenant si dim(V)=d, quel est la dimension de LV(E,F) ?

Posté par
carpediem
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 17:45

soit U un supplémentaire de V de dimension n-d donc

si f est un élément de L = LV(E,F) donc f est nulle sur V (au moins) ensuite tu choisis une base(ui) de U et tu choisis une image quelconque dans F

ce qui devrait te permettre de déterminer la dimension L ....

Posté par
Arkhnor
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 17:55

Bonjour.

Pour pinailler un peu. (comme à mon habitude )

Citation :
l'espace des applications (linéaires ou non) est un anneau ....

C'est quoi la loi multiplicative lorsque l'espace d'arrivée et de départ sont différents ?

Sinon, si on a (u+v)(x) = u(x) + v(x), ce n'est pas parce que l'ensemble des applications est un groupe, mais seulement parce que c'est la définition de la somme de deux applications. (on est bien obligé de définir la loi avant de vérifier ses propriétés)

Posté par
carpediem
re : Espace des applications linéaires. 15-05-11 à 18:03

oui je corrige une erreur par une erreur ....

tu as raison de pinailler



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