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Niveau Maths sup
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homothétie à partir d'une symétrie orthogonale...

Posté par mathsx (invité) 31-05-06 à 22:43

Bonjour à tous.
j'ouvre ce topic parce que j'ai un petit problème avec un endomorphisme.
alors je vous présente l'exercice: E espace vectoriel de dimension 3
< . > est son Produit Scalaire canonique avec " " sa norme. ( o est la loi de composition)

on a : si u est un vecteur non nul fixé de E on note su la symétrie orthogonale définie par

x E  su(x) = x - 2(<x.u> / ("x")2)u

soit h un endomorphisme de E tel que u E

(u0) (h o su = su o h).

Montrer que h est une homothétie de E.

PS : après avoir montré que su était une symétrie orthogonale j'ai montré que su(u)= -u ...

MERIC D AVANCE

Posté par mathsx (invité)re : homothétie à partir d'une symétrie orthogonale... 31-05-06 à 23:10

j'arrive à une relation entre h(u) et u mais avec un coefficient qui dépend de u .
j'avoue que je ne sais pas trop comment chercher....

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : homothétie à partir d'une symétrie orthogonale... 01-06-06 à 01:59

Bonsoir mathsx;
Je crois que tu t'es trompé en écrivant l'expression de s_{u} car on a plutôt pour u\in E-\{0_E\}:
2$\fbox{\forall x\in E\\s_u(x)=x-2\frac{<x.u>}{||u||^2}u} et on voit bien que s_u est la symétrie orthogonale par rapport au plan \fbox{F=(\mathbb{R}u)^{\perp}} puisque 2$\fbox{s_u\in\scr L(E)\\\forall x\in F\hspace{5}s_u(x)=x\\s_u(u)=-u}

Revenons maintenant à la question de l'exercice il s'agit en fait de montrer qu'un endomrphisme de E qui commute avec toutes les symétries orthogonales planes de E est nécéssairement une homothétie.
Allons y:
Soit h un tel endomorphisme on a donc 2$\fbox{\forall u\in E-\{0_E\}\\hos_u=s_uoh}
en particulier on a 2$\fbox{\forall u\in E-\{0_E\}\\(hos_u)(u)=(s_uoh)(u)} c'est à dire 2$\fbox{\forall u\in E-\{0_E\}\\h(-u)=s_u(h(u))} ou encore 2$\fbox{\forall u\in E-\{0_E\}\\s_u(h(u))=-h(u)}
le vecteur h(u) étant changé en son opposé par s_u on conclut que 2$\fbox{\forall u\in E-\{0_E\}\\h(u)\in\mathbb{R}u} autrement dit pour tout u\in E-\{0_E\} la famille (u,h(u)) est liée et il est facile à partir de là de prouver que h est une homothétie de E ( utiliser le moteur de recherche et voir topic est-elle une homothétie ? ).

Remarque:
Je crois qu'on peut généraliser ce résultat en la forme suivante:
Un endomorphisme d'un espace euclidien E commutant avec toutes les symétries orthogonales hyperplanes de E est une homothétie.
Sauf erreurs bien entendu

Posté par mathsx (invité)re : homothétie à partir d'une symétrie orthogonale... 01-06-06 à 02:32

merci beaucoup à toi  elhor_abdelali !!!!!!!!

(c'est vrai qu'on apprend beaucoup de choses ici ....)



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