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Niveau Maths sup
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hyperplan

Posté par
romu
23-01-08 à 16:25

Bonjour je bloque sur cet exercice:

A quelles conditions les deux équations:

a_1 x_1+...+a_n x_n = b et a_1' x_1+...+a_n' x_n = b

décrivent-elles des hyperplans parallèles de \mathbb{R}^n? le même hyperplan?

Donc je sais que deux sous-espaces affines sont parallèles (au sens strict)
si ils ont la même direction, ou encore (au sens large) si  la direction de l'un contient la direction de l'autre.

Mais comment à partir de l'un de ces équations on peut caractériser un hyperplan?


Merci.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 16:29

Ben la direction de ces hyperplans est donné par la même equation ou tu remplaces b par 0 est dans ce acs tu sais (le sais tu d'ailleurs?) que deux hyperplans sont confondus ssi les formes linéaires qui le définissent (non nulles) sont proportionnelles...

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 16:40

Non je ne connais pas.

Si je note (E1) la première équation et (E2) la seconde équation,

Je considère les systèmes homogènes associés à ces équations (E'1) et (E'2) avec les formes linéaires f_1, f_2:

(E'1) \ f_1(x)=0

(E'2) \ f_2(x)=0


ie

(E'1) \ x\in ker\ f_1

(E'2) \ x\in ker\ f_2

mais je ne vois pas comment exprimer ces hyperplans \mathcal{H_1}, \mathcal{H_2} sous le forme:

\mathcal{H}_i = A+H_i avec A un point de \mathcal{H}_i et H_i un sous-espace vectoriel de \mathbb{R}^n

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 16:44

Ben tu te donnes une solution disons x0 (il en existe une par les formules de Cramer) ou plus simple parce qu'une forme linéaire (j'ai faili dire un covecteur c'est dire à quel point la relativité me malsaine!!) non nulle est toujours surjective
Et alors tous les points de ton hyperplan s'écrivent x0+h avec h dans le noyau de ta forme...

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 16:53

ok et du coup,

f_1(x)=b équivaut à dire que x\in Ker f + x_0, x_0 étant un point de \mathbb{R}^n, plus particulièrement de \mathcal{H}_1 (par définition).

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 16:56

Exact

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 17:00

Et donc \mathcal{H_1}//\mathcal{H_2} si et seulement si ker f_1 = ker f_2.

On peut aller plus loin encore?

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 17:02

Ben oui je t'ai dit que deux hyperplans sont égaux ssi les formes qui les définissent sont proportionnelles.

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 17:02

Citation :
Ben la direction de ces hyperplans est donné par la même equation ou tu remplaces b par 0 est dans ce acs tu sais (le sais tu d'ailleurs?) que deux hyperplans sont confondus ssi les formes linéaires qui le définissent (non nulles) sont proportionnelles...


Apparemment oui je viens de voir.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 17:05

On a dont tout dit...

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 17:08

Si elles sont proportionnelles avec un coeff multiplicatif \lambda\neq 0, ça je vois bien qu'elles ont la même noyau.

La réciproque me paraît moins évidente.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 17:10

Plusieurs façons de le voir... Considère un supplémentaire...ou mieux raisonne sur l'orthogonnal au sens de la dualité.

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 19:30

Ok, je crois que j'ai compris,

Ker f_1 = ker f_2 qui est donc de dimension n-1,

donc (Ker f_1)^{\bot} contient f_1 et f_2 et est de dimension 1.

Donc il existe un scalaire \lambda \neq 0 tel que f_1=\lambda f_2.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 19:37

Par exemple oui...

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 19:44

et donc ça définit le même hyperplan si et seulement si f_1=\lambda f_2 et b=\lambda b'.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 19:45

Oui.

Posté par
romu
re : hyperplan 23-01-08 à 19:50

ok, merci pour ton aide Rodrigo.

Posté par
Rodrigo
re : hyperplan 23-01-08 à 19:55

De rien!



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