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Niveau Maths sup
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Im(f)

Posté par
moimeme
10-05-06 à 15:25

bonjour,
on nous donne l'endomorphisme f de E tel que
f(i)=i+2j+3k ,f(j)=2i+3j+3k et f(k)=3i+j+3k
on nous demande d'exprimer une base de Im(f)
-> donc je suppose qu'il faut vérifier si les vecteurs sont libres.
Pour cela , on peut poser af(i)+bf(j)+cf(k)=0 et voir si ca implique que a b et c sont nuls , mais , et voila ma question , est ce qu'on peut utiliser le determinant du systeme , et voir si le détermiant est nul auquel cas , il me semble , les vecteurs sont libres ?
mon systeme serait:
1 2 3
2 3 3
3 1 3

PS : ne cherchez pas à trouver une relation évidente entre f(i), f(j) et f(k) , je les ai pris comme exemple , l'oobjet de ma question n'est pas cet exo mais ce type d'exo

merci d'avance

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Im(f) 10-05-06 à 17:00

Bonjour;
Rappel de cours:
(*)Si E est un \mathbb{K} espace vectoriel de dimension finie n ( \mathbb{K} désignant un corps commutatif quelconque ) et f\in\scr L(E) ( un endomorphisme de E) alors Im(f) est le sous espace vectoriel de E engendré par les vecteurs f(e_1),f(e_2),.. et f(e_n)(e_1,e_2,..,e_n) est une base quelconque de E.
(*)Ici tu as n=3 et (i,j,k) une base de E donc:
2$\fbox{Im(f)=Vect(f(i),f(j),f(k))} c'est à dire 2$\fbox{Im(f)=Vect(i+2j+3k,2i+3j+3k,3i+j+3k)} et il est facile de voir que \fbox{\det(f(i),f(j),f(k))=-3} et ainsi:
-Si \mathbb{K} est de caractéristique distincte de 3 (c'est le cas par exemple pour \mathbb{K}=\mathbb{R} ou \mathbb{C}) le systéme (f(i),f(j),f(k)) est donc libre et vu qu'il a pour cardinal la dimension de E il en est une base c'est à dire que \fbox{Im(f)=E} ( f est alors un automorphisme de E ).
-Sinon (comme c'est le cas par exemple pour \mathbb{K}=\mathbb{Z}/_{3\mathbb{Z}}) on aurait en fait \fbox{Im(f)=Vect(i-j,-i,j)} et il est alors clair que (i,j) est une base de Im(f).
Sauf erreurs

Posté par
moimeme
re : Im(f) 10-05-06 à 17:04

et si le determinant avait été 0 , les vecteurs étaient liés . Il aurait fallu en prendre 2 et voir si ces 2 étaient libres ou liés , c'est ca ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Im(f) 10-05-06 à 20:52

C'est exact moimeme,lorsque \fbox{\det(f(e_1),..,f(e_n))=0_{\mathbb{K}} une base de Im(f) serait toute sous famille libre de la famille (f(e_1),..,f(e_n)) qui soit de cardinal maximal.



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