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Niveau Maths sup
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Espace vectoriel et supplémentaire

Posté par
solaris
16-03-08 à 11:09

Bonjour à tous, j'ai un petit problème pour un exercice sur les espaces vectoriels. Si quelqu'un a un peu de temps à m'accorder....
Merci.

On note E l'ensemble des fonctions continues de[0,1] sur R, A l'ensemble des fonctions constantes de E et B l'ensemble des fonctions E telles que 01 f(t)dt =0

a) montrer que A et B  sont des sous-espaces vectoriels de E.

         ça c'est fait....

b) Montrer que A et B sont supplémentaires dans E.

         là je n'ai pas bien compris en cours comment il faut faire pour déjà prouver qu'ils sont en somme directe, puis que A+B=E

Thanks...

Posté par
jeroM
re : Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 11:14

bonjour,
pour montrer que ces deux sev sont en somme directe, il faut:
a) Montrer que A+B=E.
b) Que cette somme est directe, càd que A\cap B=\{0\}.

Posté par
solaris
re : Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 11:16

merci, je sais qu'il faut faire ça, mais je ne comprends justement pas comment on le fait...

Posté par
raymond Correcteur
re : Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 11:20

Bonjour solaris.

Le problème que tu as à traiter est un cas très particulier.

L'application F : f -> 2$\Bigint_0^1f(t)dt est une forme linéaire non nulle sur E. Donc, B = Ker(F) est un hyperplan de E. On sait qu'il admet pour supplémentaire toute droite vectorielle du type 2$\mathbb{R}.f0, où f0 élément de E \ B.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 11:24

Bonjour à tous

Pour rester élémentaire, considère une fonction f de E qui soit à la fois dans A (donc constante) et dans B (donc d'intégrale nulle).Il faut prouver que A inter B ne contient que l'élément nul de E (la fonction nulle), donc que f est nécessairement nulle.

Prouver ceci revient donc à se demander quelles sont les fonctions continues sur [0;1] qui sont constantes et d'intégrale nulle.

Posté par
solaris
re : Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 11:25

merci mais je n'ai pas encore vu ce qu'est un hyperplan.... (ni Ker(F) d'ailleurs)

Posté par
raymond Correcteur
Espace vectoriel et supplémentaire 16-03-08 à 12:46

Soit f quelconque dans E.

Posons k = 2$\Bigint_0^1f(t)dt et g = f - k.

Alors 2$\Bigint_0^1g(t)dt = 0 et h : t -> k est constante.

Donc, pout toute f dans E, f = g + h, g € B et h € A

Si F € A B, alors, 2$\Bigint_0^1F(t)ft = 0 et f(t) = a (constante).

Donc 2$\Bigint_0^1adt = 0 => a = 0.



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