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Forme linéaire

Posté par
mias2021
16-09-21 à 10:57

Bonjour,
Je voudrais être sure d'avoir compris ce que s'est une forme linéaire d'où ma question :
soit   une forme linéaire . D'après la définition :
: E --> K
X=(x1,x2...xn) -----> aixi .
avec les ai des éléments de K.
On a bien aixi dans K.

Maintenant si on prend E=Mn(K) , j'aurais :
: Mn(K) --------K
                                      X ----------> aixi

Mais X est une matrice de n ligne et n colonne alors qu'est ce qu'on est sensé obtenir comme  (X), est qui appartient à K ?

Je sais que matriciellement = (a1a2,...........an)= L1
Si je pose X = (C1,C2........Cn)

(X) = L1C1+L1C2+.....L1Cn ?

Merci pour vos éclaircissements.

Posté par
bernardo314
re : Forme linéaire 16-09-21 à 11:37

Bonjour,

Dans ton premier cas, tu as implicitement supposé que les  xi étaient les coordonnées de X dans une base fixée (ce qui n'est pas écrit). Dans le deuxième cas avec les matrices tu peux faire de même et en fait les   xi seraient plutôt (par exemple) des  ai,j coefficients de ta matrice.

Posté par
DOMOREA
Forme linéaire 16-09-21 à 12:11

bonjour,
une forme linéaire sur un K espace vectoriel E est une application linéaire de E dans K
Ici ton E est l'espace vectoriel des matrices carrées nxn qui est de dimension n² on peut définir cette forme de multiples manières, mais je te fais remarquer que la manière dont tu la définis consiste à sommer les colonnes de ta matrice ce qui donne un vecteur de Kn et donc tu reviens à ton premier exemple où X =C1+C2+...Cn

Est-ce vraiment ce que tu voulais faire ?

Posté par
mias2021
re : Forme linéaire 16-09-21 à 14:29

Merci pour ta réponse.
Non, ce n'est pas ce que je voulais faire.
Je cherchais juste une façon de définir pour les matrices n x n en se basant sur la définition qui est :
(X) = (a1 a2 .........an) ( x1)    = aixi
                                                                               ( x2 )
                                                                                  .
                                                                                (xn)

par analogie à cette définition  et en utilisant des matrice n x n :
(X) = (a1 a2 .........an) ( C1 C2 .........Cn)
avec les Ci des colonnes de n valeurs.

Je viens de trouver que pour Mn(K) , est définit par l'application trace : (X) = tr(AM).

C'est bien ça ?

Posté par
GBZM
re : Forme linéaire 16-09-21 à 14:49

On a essayé de t'expliquer que les coordonnées d'une matrice M (dans la "base canonique" de M_n(K)), ce sont ses n^2 coefficients m_{i,j}. Mais visiblement, tu n'as pas capté.
Une forme linéaire sur M_n(K) est donc une application de la forme

\large \begin{aligned} \varphi : M_n(K)&\longrightarrow K\\ M&\longmapsto \sum_{1\leq i,j\leq n} a_{i,j} m_{i,j}\end{aligned}
Soit A la matrice de M_n(K) sont les coefficients a_{i,j} de la forme linéaire \varphi. Tu peux vérifier que

\large \sum_{1\leq i,j\leq n} a_{i,j} m_{i,j} =\mathrm{tr}(A^{\mathsf T} M) .

Autrement dit, pour toute forme linéaire \varphi sur M_n(K), il existe une unique matrice A\in M_n(K) telle que, pour tout M\in M_n(K), \varphi(M) = \mathrm{tr}(A^{\mathsf T} M) .

Posté par
GBZM
re : Forme linéaire 16-09-21 à 14:52

GBZM @ 16-09-2021 à 14:49


Soit A la matrice de M_n(K) dont les coeffcients sont les coefficients a_{i,j} de la forme linéaire \varphi.

Posté par
mias2021
re : Forme linéaire 20-09-21 à 09:45

Bonjour,
Après réflexion, je viens de comprendre . J'étais un peu perdue.
Je viens de démontrer également l'unicité de A , en montrant que   est surjective (M = Eij) et en utilisant l'égalité des dimensions.

Merci pour vos réponses.

Posté par
GBZM
re : Forme linéaire 20-09-21 à 10:26

mias2021 @ 20-09-2021 à 09:45

l'unicité de A , en montrant que   est surjective (M = Eij) et en utilisant l'égalité des dimensions.

Je ne comprends pas ce que tu écris.



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