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Niveau Maths sup
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espace vectoriel de dimension finie...

Posté par
Bourasland
28-04-08 à 21:11

Bonjour, j'ai un problème que j'aimerais bien résoudre mais il est long et j'ai un peu de mal à le faire, voici l'énoncé :

Problème

On note C^{\infty}(\mathbb{R}) le \mathbb{R} -espace vectoriel des fonctions réelles de classe C^{\infty} sur \mathbb{R} .
On considère trois fonction p,q et r de cet espace vectoriel définies pour x\in \mathbb{R} par

\fbox{p(x)=e^{x} }
\fbox{q(x)=e^{2x}}
\fbox{r(x)=e^{x^2}}

On note E=Vect(p,q,r) l'espace vectoriel engendré par la famille B=(p,q,r) .

Partie 1

1) Soit a,b et c trois réels tel que ap+bq+cr=0 . En utilisant les comportements relatifs des fonctions p,q et r en +\infty , montrer que nécessairement, a=b=c .
2) Que peut-on en conclure sur B pour E ? Quelle est la dimension de E ?

Partie 2

3) Si f\in E ; f=ap+bq+cr avec (a,b,c)\in \mathbb{R^3} , exprimier a,b,c en fonction de f(0),f'(0) et f(1) . ( on résoudra un système 3x3 ).
4) On note \psi l'application de E dans  \mathbb{R^3} qui, à toute fonction f\in E associe le triplet (f(0),f'(0),f(1)) .
Montrer que \psi est un isomorphisme de E sur \mathbb{R^3} .

et puis après il y a une partie 3, mais je vais sans doute la faire plus tard...


1) Pour moi, c'est évident que pour que ap+bq+cr=0 , il faut nécessairement que a=b=c=0 , mais je ne vois pas comment  utiliser les comportement de p,q et r en +\infty car ces trois fonctions tendent ont une limite infinie en +\infty ...

2) eh bien si a=b=c=0 , alors B est une famille libre dans E , mais la dimension....

3)alors j'ai calculé:
f(0)=a+b+c
f'(0)=a+2b
f(1)=ae+be^2+ce

et j'ai trouvé les solutions du système 3x3...

4) j'ai pas encore trouvé...


Pourriez vous m'aider ?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : espace vectoriel de dimension finie... 28-04-08 à 21:35

Bonjour,

1)"Les comportements relatifs" signifie "comparer les vitesses de divergence des 3 fonctions".

Divise par r l'équation ap+bq+cr=0 et déduis-en que c=0.

Ecris l'équation restante, divise par le plus costaud de p et de q et continue!



2)L'espace est de dimension 3 puisque (p,q,r) en est une famille génératrice (par définition de E) et libre...

4)L'application est linéaire (immédiat), surjective puisque la donnée de f(0), f'(0) et f(1) suffit à calculer a,b,c d'après la question 3, et donc f=ap+bq+cr.

Les espaces étant de même dimension, Psi est forcément un isomorphisme.

Posté par
Bourasland
re : espace vectoriel de dimension finie... 28-04-08 à 21:48

OK, merci
en fait j'avais avancé depuis que j'ai poster mon sujet,
j'ai trouver la dimension 3, pour la question 2
j'ai fait un raisonnement par l'absurde pour la 1) et la 4) il fallait juste que je revois la définition d'un isomorphisme (ça fait longtemps qu'on a clos le chapitre ...)

Posté par
Tigweg Correcteur
re : espace vectoriel de dimension finie... 28-04-08 à 21:50

OK



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