Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

espaces vectoriels et application linéaire

Posté par
jason28260
26-10-13 à 23:11

Encore moi qui galère ...
Bonsoir à tous, voici un 3ème exercice de mon devoir maison difficile...

je n'ai pas fait d'exo en cours qui utilise les méthodes à employer...

   o =composée

Soit E un K-ev et f un endomorphisme de E.

a) Démontrer l'égalité : f(Ker(fof))= Kerf(inter) Imf

b)si on suppose que fof=f, que peut-on dire de Kerf(inter)Imf? Démontrer ce résultat d'une autre manière. La réciproque est-elle vraie?

c) En utilisant a), démontrer l'équivalence: Kerf(inter)Imf={0} <=> Ker(fof) = Ker f .

d) on suppose que fof=IdE. Montrer grâce à a) que Kerf(inter)Imf= {0} puis que Kerf={0} et Imf=E. La réciproque est-elle vraie?

je vous remercie vraiment d'avance pour toute aide!

Posté par
athrun
re : espaces vectoriels et application linéaire 26-10-13 à 23:26

rebonsoir

pour le a) il faut procéder par double inclusion, c'est-à-dire d'abord montrer que :

f(\ker(f\circ f))\subset\ker(f)\cap\mathrm{im}(f) (1)

puis montrer que :

\ker(f)\cap\mathrm{im}(f)\subset f(\ker(f\circ f)) (2).

Je te montre comment on procède pour montrer l'inclusion (1) :

soit y\in f(\ker(f\circ f)), alors il existe x\in\ker(f\circ f) tel que y=f(x).

Montrons que y\in\ker(f)\cap\mathrm{im}(f).

Il est clair que y\in\mathrm{im}(f) puisque y=f(x).

Il reste donc à montrer que y\in\ker(f) ie f(y)=0.

Comme x\in\ker(f\circ f),\ f\circ f(x)=0.

D'où : f(y)=f\circ f(x)=0 et y\in\ker(f).

Conclusion : y\in\mathrm{im}(f)\cap\ker(f) et f(\ker(f\circ f))\subset\ker(f)\cap\mathrm{im}(f).




Tu commences la seconde inclusion ?

Posté par
idm
re : espaces vectoriels et application linéaire 26-10-13 à 23:39

Bonsoir,

a) si x\in f(\ker(f^2)), \exists y\in \ker(f^2): f(y)=x , à savoir f^2(y)=0 et donc f(x)=0 et donc x\in \ker f. De plus, par définition, x\in Im(f). L'autre inclusion est évidente...

b) dans ce cas, f est un projecteur... tu dois avoir la suite dans ton cours par contre, je peux te dire que la réciproque est fausse... mais répond d'abord à l'implication

c) aller, un peu de courage...

d) idem, c'est pas difficile... La réciproque est fausse, en effet, si f est bijective, on n'a pas nécessairement que f=f^{-1} (même très rarement... donc facile de trouver des contre exemple )

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 28-10-13 à 18:39

j'ai compris le début du raisonnement jusqu'à 'il est clair que...".
Je ne comprend pas du tout ce qui vient après.....


Pour idm, je n'ai pas vu de méthode avec des carrés.. .et encore moins les projecteurs :/

Posté par
idm
re : espaces vectoriels et application linéaire 28-10-13 à 18:46

relis ma démon en considérant f^2=f\circ f (car c'est la même chose), pour les projeteur, c'est juste une application f tel que f^2:=f\circ f=f

Posté par
athrun
re : espaces vectoriels et application linéaire 28-10-13 à 20:04

Citation :
Il est clair que y\in\mathrm{im}(f) puisque y=f(x).


\mathrm{im}(f)=\{f(x)\ :\ x\in E\}

Comme y=f(x), il est clair que y est dans l'ensemble ci-dessus.

Ce qu'on veut montrer c'est :

f(\ker(f\circ f))\subset\ker(f)\cap\mathrm{im}(f)

c'est-à-dire :

\forall y\in f(\ker(f\circ f)),\ y\in\ker(f)\cap\mathrm{im}(f)

c'est-à-dire :

\forall y\in f(\ker(f\circ f)),\ y\in\ker(f)\ \mathrm{et}\ y\in\mathrm{im}(f)

Donc une fois qu'on a montré que y\in\mathrm{im}(f), il faut montrer que y\in\ker(f), or :

y\in\ker(f)\ \Longleftrightarrow\ f(y)=0.

Posté par
iciparisonzieme
re : espaces vectoriels et application linéaire 28-10-13 à 22:18

Il n'y a pas plus clair.

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 29-10-13 à 00:15

je suis désolé de ramer autant...
Je crois avoir compris quelque chose: dans le message du 26 à 23h26, dans la ligne " D'où : f(y)=f\circ f(x)=0 et y\in\ker(f)"    fof (x)  correspond à f (f(ker (fof) ) ) ?? si oui, j'ai compris

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 29-10-13 à 00:16

problème de copier coller... la ligne dont je parle est celle avant la ligne de conclusion...

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 29-10-13 à 00:25

j'ai compris!!
ms pour la deuxième inclusion j'ai retourné le problème et je ne vois pas comment commencer :/

Posté par
iciparisonzieme
re : espaces vectoriels et application linéaire 29-10-13 à 01:37

Détaillons puisque manifestement tu en as besoin :

Soit y appartenant à Im f ET à Ker f

Si j'analyse la question, je vois que je cherche à démontrer que y appartient à f ( Ker fof ) c'est à dire qu'il existe x appartenant à Ker fof  [ (fof)(x) = 0 ] tel que y = f(x)

Bon ben on y va !

1] y appartient Im(f) donc il existe x appartenant à E tel que y=f(x)

2] y appartient également à Ker f donc f(y) = 0.

Calculons f(y) :

     f(y) = f( f(x) ) = (fof)(x)

Comme f(y) est nul on en déduit que (fof)(x) = 0 donc x appartient à Ker (fof)

Ainsi, il existe x appartenant à Ker fof tel que y = f(x),

On a donc démontré que y appartient à f ( Ker fof ).

Ceci achève de démontrer que Im f ∩ Ker f est inclus dans f ( Ker fof )

Maintenant tu peux cogiter !

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 30-10-13 à 00:35

tes explications sont sans doute très claires, et je pense comprendre quelques brides de celle ci mais je m'embrouille et j'ai du mal à comprendre la fin... je  m'y remettrai demain , à tête reposée...

Pour la question b), je crois qu'il faut dire que si fof=f alors  Kerf(inter)Imf est réduite au vecteur nul, non?


Pouvez vous m'aiguiller pour le début de ce qu'il faut faire aux questions c) et d) s'il vous plait?

Merci beaucoup de toute votre aide,

Posté par
iciparisonzieme
re : espaces vectoriels et application linéaire 30-10-13 à 06:43

b] En effet, si f o f = f alors  f( Ker f o f ) = f ( Ker f ) =  { 0 }  donc d'après ce qui précède...

c] Petite remarque :
    
          ∎ si f est un endomorphisme de E alors Ker f ⊂ Ker f o f

             En effet, si x ∈ Ker f on a f(x) = 0 et par conséquent : (f o f)(x) = f( f(x) ) = f( 0 ) = 0.
            
             On a donc : x ∈ Ker f o f

Supposons que Kerf ∩ Imf = { 0 }

    D'après a], on sait que f ( Ker f o f )= {0} ce qui implique que Ker f o f  est inclus dans Ker (f) .

    Mais comme Ker (f) est inclus dans Ker f o f (voir remarque), cela signifie que ces deux sous-espaces sont égaux.

Supposons que Ker (f o f) = Ker (f)

    Je te laisse le faire.

c] ceci découle des questions précédentes.
    

Posté par
jason28260
re : espaces vectoriels et application linéaire 30-10-13 à 22:51

après le premier "supposons que..." ,
en quoi dans a) nous montrons que f ( ker fof)= {0}? j'ai beau le relire, je ne vois seulement  f( f(ker fof)  = 0)...      sinon je comprends le reste des explications pour cette partie. mais on montre l'équivalence avec ça? puisque je ne vois pas où on utilise "Kerf ∩ Imf= {0}"...

Je comprends à peu près les explications, mais je suis incapable de faire les démonstrations seul ni de démarrer une démonstration d'équivalence...., je vous remercie énormément mais je pense que je vais rendre mon devoir, même pas fini et demander à mon prof plus d'explications claires de son cours pour enfin réussir à le faire moi même...

Posté par
iciparisonzieme
re : espaces vectoriels et application linéaire 30-10-13 à 23:05

a] On a montré que f ( Ker fof ) = Ker f ∩ Im f

b] Si je suppose que Ker f ∩ Im f = {0} alors c'est la même chose que supposer f ( Ker fof ) = { 0 }

Tu as bu ou quoi ?



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1724 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !