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Niveau Maths sup
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espaces euclidiens : Schmidt et projections

Posté par
kawakhon
30-12-07 à 13:47

Bonjour à tous et joyeux noel.
Voila j'aurai besoin d'un petit coup de main pour des exos que j'ai à faire pour la rentrée sur les espaces euclidiens. Globalement je ne pense pas qu'ils soient insurmontables mais on a terminé rapidement la leçon donc tout n'est pas très bien rentré.
Merci d'avance pour tout coup de pouce et biensur bonnes fêtes.

1- Trouver une base canonique de 3 dont le premier vecteur est 1/\sqrt{5}(1,0,-2)
à mon avis il faut utiliser le procédé de Schmidt avec comme premier vecteur de la base orthonormée 1/\sqrt{5}(1,0,-2) et ensuite utiliser le produit scalaire canonique.

2-Pour la base canonique de 3, soit P le plan d'équation x+y-z=0, soit le vecteur X(1,1,1). Constuire une base orthornormée de P pour le produit scalaire canonique ; la compléter en une base orthonormée de  3. Quel est le point le plus proche de X ?
la je nage. je ne vois pas d'ou partir pour construire avec le produit scalaire canonique une base orthornormée de P, peut etre poser F=Vect[(1,0,1),(0,1,1)]?

3-Donner la matrice pour la base canonique de la projection orthogonale sur le plan engendré par U(1,1,1) et V(0,1,3).
Peut etre poser X(x,y,z) tel que <X,U> = <X,V> = 0.

Posté par
raymond Correcteur
espaces euclidiens : Schmidt et projections 30-12-07 à 14:00

Bonjour.

La méthode d'orthogonalisation de Schmidt est fastidieuse. Quand on peut s'en passer ...

Exercice 1

Je pose u = 3$\fra{1}{\sqrt{5}}(1,0,-2)

Le plan vectoriel (P) orthogonal à u a pour équation (P) : x - 2z = 0

Prenons un vecteur quelconque dans (P) : v = (0,1,0)

Il reste à choisir w dans (P) et orthogonal à v.

Si tu connais le produit vectoriel ...

Sinon, tu poses w = (a,b,c) et tu indiques qu'il est dans (P) et qu'il est orthogonal à v.

Enfin, il faudra normer w.

Posté par
kawakhon
re : espaces euclidiens : Schmidt et projections 30-12-07 à 19:30

effectivement c'est moins lourd qu'en utilisant le procédé de Schmidt.
Au sujet des autres exercices, auriez vous une idée?

Posté par
raymond Correcteur
re : espaces euclidiens : Schmidt et projections 30-12-07 à 19:52

Exercice 2.

C'est presque du programme de première.

a) Prenons dans P un vecteur quelconque u = (1,0,1)
Il faut donc trouver v = (a,b,c) tel que :
1°) v € P <=> a - b + c = 0
2°) v orthogonal à u : (u|v) = a + c = 0
Ces deux conditions te conduisent à une infinité de solutions du type (a,-2a,-a).
En prenant a = 1 (par exemple) : v = (1,-2,-1)
Pour w c'est très simple, on regarde l'équation de P et on prend w = (1,1,-1)

Evidemment, il faut maintenant normer :

U = 3$\fra{1}{\sqrt{2}}(1,0,1)

V = 3$\fra{1}{\sqrt{6}}(1,-2,-1)

W = 3$\fra{1}{\sqrt{3}}(1,1,-1)

b). Ta question n'est pas très claire, je pense que tu as oublié : le point de P le plus proche de X.
Dans ce cas tu appliques le théorème du cours : c'est le projeté orthogonal p(X) de X sur P
Or, on sait que :

2$\textrm p(X) = (U|X).U + (V|X).V

Je te laisse faire les calculs. Rapidement, je trouve p(X) = (-1,4,3) à confirmer.

Posté par
kawakhon
re : espaces euclidiens : Schmidt et projections 08-01-08 à 21:34

Merci beaucoup pour votre aide(et désolé pour le retard, faute d'accés internet). Effectivement j'avais tapé trop vite et oublié le point de Ple plus proche de X.



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