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Fonctions linéairement indépendantes

Posté par
Milka3
16-07-21 à 11:53

Bonjour,
dans un exercice il était question de savoir si les fonctions suivantes :
x\to sin(x+a)
x\to sin(x+b)
x\to sin(x+c)
sont linéairement indépendantes, où a, b et c sont des réels.
Réponse : non car elles sont combinaison linéaire des fonctions sin et cos.

Je ne comprends par l'argument.
Pouvez-vous m'aider ?
D'avance merci !

Posté par
WilliamM007
re : Fonctions linéairement indépendantes 16-07-21 à 13:02

Bonjour.

\sin(x+t)=\cos(t)\sin(x)+\sin(t)\cos(x),

donc ces trois fonctions appartiennent à l'espace vectoriel engendré par x\mapsto\sin(x) et x\mapsto\cos(x), qui est de dimension deux. Or elles sont trois...

Posté par
Milka3
re : Fonctions linéairement indépendantes 16-07-21 à 15:36

Bonjour,
merci pour votre retour, c'est plus clair !

Posté par
luzak
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 07:53

Citation :
...qui est de dimension deux....
si on le démontre.
En principe dire dimension inférieure à 2 suffit et ne demande aucune démonstration.

Posté par
Milka3
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 13:08

Bonjour à vous

Effectivement, j'ai montré que l'espace G=vect\{sin,cos\} est de dimension 2 car constitué de deux vecteurs non colinéaires. Après, je dis que les fonctions introduites dans l'exercice, que je renomme f_1 , f_2 , f_3 sont éléments de G.
Et c'est là que j'ai une hésitation : est-ce à dire que vect\{f_1,f_2,f_3\}\subset G, ce qui n'est pas possible ?

Posté par
GBZM
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 14:40

Bonjour,

Pourquoi est-ce que ça ne serait pas possible ? Il serait impossible d'avoir trois vecteurs différents dans un plan vectoriel ?

Posté par
luzak
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 14:41

C'est possible et c'est vrai !

Si chaque f_k est dans G le sous espace engendré par les f_k,\;1\leqslant k\leqslant 3 est inclus dans G (c'est même un sous espace de G : revoir la définition de "espace engendré").

En revanche je n'ai pas vu la démonstration pour la dimension de G ...

Posté par
Milka3
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 17:15

Hum, je vois.
Alors la famille \{sin,cos\} est génératrice de G. Elle est de plus libre car les 2 vecteurs ne sont pas colinéaires. C'est donc une base et dim(G)=2.
Est-ce que cela fonctionne ?
Je pense me perdre dans le raisonnement, pour en revenir aux fonction f_k

Posté par
WilliamM007
re : Fonctions linéairement indépendantes 17-07-21 à 21:22

n+1 vecteurs ne peuvent pas former une famille libre s'ils appartiennent à un espace vectoriel de dimension n

Posté par
Milka3
re : Fonctions linéairement indépendantes 21-07-21 à 11:12

Je crois que je comprends mieux.
Si \{f_1,f_2,f_3\} était libre, alors cette famille serait une base de l'espace F=vect\{f_1,f_2,f_3\} .
Or F\subset G , ce qui rentre en contradiction avec le fait que dim(F)\ge dim(G).
Est-ce cela ?

* Modération > balises Latex insérées *

Posté par
Milka3
re : Fonctions linéairement indépendantes 21-07-21 à 11:12

Oups, j'ai oublié les balises tex

Posté par
WilliamM007
re : Fonctions linéairement indépendantes 21-07-21 à 11:25

Oui, par exemple.



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