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Niveau Licence Maths 1e ann
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Famille libre

Posté par
toureissa
18-03-18 à 07:49

Bonjour,

J'ai besoin de votre aide sur cet exo.

Soit S et S' deux systèmes de vecteur d'un K-e-v E.

Montrer les propositions suivantes:

i) si S est libre alors  0_E \notin S.

ii) S est lié si et seulement au moins l'un des vecteurs de S s'écrit comme combinaison linéaire des autres vecteurs.

iii) Si  S\subset S' et si S est libre alors S' est libre.

iv)Si  S\subset S' et si S' est libre alors S est libre.



i) Supposons que S est libre et supposons que  0_E \in S

On écrit  S=\{0, u_1,...,u_{n-1},u_n\}

On a :  0_E \in vect(u_1, ...,u_n) , car   vect(u_1, ...,u_n) est s-e-v de E.
Contradiction.
Ainsi : :  0_E \notin vect(u_1, ...,u_n).

ii) supposons que S est lié (c'est-à-dire n'est pas libre) :
(u_1,...,u_n) les vecteurs de S.

(a_1,...,a_n)\in\K^n

a_1u_1+a_2u_2+...+a_{n-1}u_{n-1}+a_nu_n=0

On a au moins un des a_i est non nul . supposons que c'est a_n.


-a_1u_1-a_2u_2-...-a_{n-1}u_{n-1}=a_nu_n


-\frac{a_1}{a_n}u_1-\frac{a_2}{a_n}u_2-...-\frac{a_{n-1}}{a_n}u_{n-1}=u_n

Voici que u_n d'écrit comme combinaison linéaire des autres vecteurs.

Réciproquement supposons que l'un des vecteurs s'écrit comme combinaison linéaire des autres vecteurs. Et supposons que c'est u_n
a_n?0 et a_1u_1+a_2u_2+...+a_{n-1}u_{n-1}+a_nu_n=0  , donc S est lié.

Posté par
boninmi
re : Famille libre 18-03-18 à 09:00

iii) est fausse.
Ce qui est vrai c'est que si S est liée, S' est liée.

Posté par
matheuxmatou
re : Famille libre 18-03-18 à 10:04

i) je ne comprends même pas la question... que faut-il montrer ?

Posté par
matheuxmatou
re : Famille libre 18-03-18 à 10:06

j'imagine qu'il faut montrer que
i) si S est libre alors OE S ?

mais alors là je ne comprends pas la "démonstration" proposée !

Posté par
matheuxmatou
re : Famille libre 18-03-18 à 10:07

ii) pour la réciproque, an vaut carrément 1 (ou -1)

Posté par
toureissa
re : Famille libre 18-03-18 à 15:43

matheuxmatou @ 18-03-2018 à 10:06

j'imagine qu'il faut montrer que
i) si S est libre alors OE S ?

mais alors là je ne comprends pas la "démonstration" proposée !


Oui c'est ça .

Je suppose que S est libre.
Je veux faire un raisonnement par absurde: pour cela je suppose que  0 \in S.

Ona: S={0, u_1,...,u_n}

Or  0\in Vect(u_1,...,u_n) car c'est un sous-espace de E, donc 0 est combinaison des autres.
Contradiction.

Ainsi OE   S.

Posté par
toureissa
re : Famille libre 18-03-18 à 15:45

boninmi @ 18-03-2018 à 09:00

iii) est fausse.
Ce qui est vrai c'est que si S est liée, S' est liée.


Excuse c'est une erreur . c'est lié au lieu de libre.

Posté par
boninmi
re : Famille libre 18-03-18 à 21:13

Pour iii) et iv) il suffit de remarquer qu'une combinaison linéaire d'éléments de S est aussi une c.l. d'éléments de S'.

Posté par
toureissa
re : Famille libre 18-03-18 à 22:32

iii) S={ u_1,...,u_n}  et S'={ u_1,...,u_n, v_1,...,v_p}

Supposons que S est lié , donc un des vecteurs est combinaison linéaire des autres. Faisons correspondre ce vecteur à  u_n..

Soit (a_1,...,a_n) \in \K^n

On a :  u_n=a_1u_1+...+a_nu_n=a_1u_1+...+a_nu_n+0.v_1+...+0.v_p

Donc S' est liée ?

Posté par
matheuxmatou
re : Famille libre 19-03-18 à 01:24

oui

Posté par
nyto
re : Famille libre 22-03-18 à 13:49

toureissa

toureissa @ 18-03-2018 à 15:43

matheuxmatou @ 18-03-2018 à 10:06

j'imagine qu'il faut montrer que
i) si S est libre alors OE S ?

mais alors là je ne comprends pas la "démonstration" proposée !


Oui c'est ça .

Je suppose que S est libre.
Je veux faire un raisonnement par absurde: pour cela je suppose que  0 \in S.

Ona: S={0, u_1,...,u_n}

Or  0\in Vect(u_1,...,u_n) car c'est un sous-espace de E, donc 0 est combinaison des autres.
Contradiction.

Ainsi OE   S.
bonjour j'arrive pas à comprendre l'idée , et l'exercice m'intéresse

Posté par
matheuxmatou
re : Famille libre 22-03-18 à 13:54

vision 1 :

1.0_E + 0.u_1 + 0.u_2 + ... 0.u_n = 0_E

est une combinaison linéaire nulle où les coefficients ne sont pas tous nuls... donc famille pas libre

vison 2 : (celle de toureissa)

0_E = 0.u_1 + 0.u_2 + ... 0.u_n

donc la famille est liée, donc pas libre

Posté par
nyto
re : Famille libre 22-03-18 à 14:24

matheuxmatou @ 22-03-2018 à 13:54

vision 1 :

1.0_E + 0.u_1 + 0.u_2 + ... 0.u_n = 0_E

est une combinaison linéaire nulle où les coefficients ne sont pas tous nuls... donc famille pas libre

vison 2 : (celle de toureissa)

0_E = 0.u_1 + 0.u_2 + ... 0.u_n

donc la famille est liée, donc pas libre
merci beaucoup monsieurmatheuxmatou j'ai parfaitement compris là

Posté par
toureissa
re : Famille libre 22-03-18 à 22:55

Bonsoir,

Je vous remercie beaucoup !



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