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Espaces vectoriels

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
14-05-07 à 21:41

Bonjour tout le monde,

Bien qu'on n'étudie pas en terminale le noyau et tout ça, mais j'ai rencontré un exercice qui en a une relation avec. (C'est ce que je pense )

Soit (E,+,.) un espace vectoriel réel et f une application de E vers F tel que:

4$(\forall (\vec{x},\vec{y})\in E^2)(\forall (\alpha,\beta)\in \mathbb{R}^2) f(\alpha\vec{x}+\beta\vec{y})=\alpha.f(\vec{x})+\beta.f(\vec{y})

On pose: 4$Ker f={{\vec{x}\in E / f(\vec{x})=\vec{0}}}

1- Montrer que: si F est un ensemble non vide de E er réalise:

4$(\forall (\vec{x},\vec{y})\in E^2)(\forall (\alpha,\beta)\in \mathbb{R}^2) \alpha.\vec{x}+\beta.\vec{y} \in F

Alors (F,+,.) est EV réel.

2- Montrer que (f(E),+,+) est un EV réel

3- Montrer que (Ker f, +,.) est un EV réel.

(je donnerai la suite après avoir traité ces premières questions)

Merci d'avance pour votre aide.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:02

up

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:08

Bonsoir,
F c'est quoi? un sous-ensemble de E?

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:10

Oui. F est un ensemble non vide de E

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:12

on a.0+b.0 = 0  qui appartient donc à F.
On a x+(-1).y qui appartient à F, donc (F,+) est un sous-groupe commutatif de (E,+)

Quelques soient le réel a et le vecteur x, on a a.x + 0.x = a.x qui appartient donc à F.

Quelques soient les vecteurs x,y et les réels a,b, les inégalités suivantes étant vraies pour E, elles restent vraies pour F.
a.x+a.y = a.(x+y),
(a+b).x = a.x+b.x,
(ab).x = a.(b.x),
1.x = x.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:15

Oui. Donc (F,+,.) est EV réel.

pour la deuxième? (je ne pense pas qu'on doit utiliser les endomorphismes?)

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:37

Citation :
je ne pense pas qu'on doit utiliser les endomorphismes?


Non pas la peine, juste le fait que f(ax+by) = af(x)+bf(y).

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:40

je pense que je dois montrer au début que f(E) est un sous ensemble de E. non?

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:47

non pas la peine.

Si tu connais la notion de sous-espace vectoriel,
tu peux montrer que f(E) est un sous-espace de F et donc un espace vectoriel.

Sinon tu fais comme la question précédente,
en montrant que f(E) est un sous-groupe commutatif de F, à l aide de la surjectivité de f : E --> f(E) et de l'égalité  f(ax+by) = af(x)+bf(y).

Ensuite tu montres que l espace est stable pour la multiplication externe,
et ensuite les quatre inégalités étant vraies dans F elle reste vraie dans E.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 22:50

Non. C'est pas pour cette année les sous-espaces vectoriels

Où dois-je utiliser la surjectivité? à la fin, pour dire que pour tout x.....?

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:02

f(0) = f(0+0) = f(0)+f(0), et f(0) est dans F qui est un sous-espace,
D'où 0 = f(0)-f(0) = f(0)+f(0) - f(0) = f(0).
Donc 0 est dans f(E).

Soit y_1,\ y_2 \in f(E).
Comme f est surjective de E dans f(E),
il existe x_1,\ x_2 \in E tel que y_1 = f(x_1) et y_2= f(x_2).

On a de plus y_1+(-1)y_2 = f(x_1)+(-1)f(x_2) = f(x_1+(-1)x_2).

Comme x_1+(-1)x_2\ \in E, y_1+(-1)y_2\ \in f(E).

Donc (f(E),+) est un sous-groupe commutatif de (F,+).

Je te laisse montrer la stabilité de la multiplication externe.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:07

oui oui. Tu as tout à fait raison

j'ai utilisé la même méthode pour Ker f. C'est ça?

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:15

Oui en montrant que Ker f est un sous-groupe de E (si c'est un sous-groupe de F, c est bon ici mais pas en général).


On a f(0) = 0 donc 0 appartient à ker f.

tu prends deux éléments x et y de ker f.
On a f(x+(-1)y) = f(x)+(-1)f(y) = 0+(-1)0 = 0, donc x+(-1)y est dans ker f.

Donc (ker f,+) est un sous-groupe commutatif de (E,+).

Pour tout réel a, f(a.x) = a.f(x) = a.0 = 0, donc a.x est dans ker f.

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:18

vous voyez les espaces vectoriels, les groupes et les sous-groupes, et la surjectivité en terminale, mais pas les sous-espaces vectoriels.

Il est rigolo ton programme.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:34

la surjectivité c'est en première :lol; (ensembles et applications)

Cette année, on voit les lois de composition interne, groupes,sous-groupes/anneaux/corps , EV (familles, bases...) , systèmes linéaires. (C'est pas très dur les structures cette année ! )

Posté par
romu
re : Espaces vectoriels 14-05-07 à 23:53

intéressant comme programme.

Posté par
monrow Posteur d'énigmes
re : Espaces vectoriels 15-05-07 à 00:00

sûrement. Ca donne un niveau pour les classes prépas



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