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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Matrice de Projection

Posté par
princesyb
24-01-22 à 23:53

Bonsoir,esceque vous pouvez corriger cette exercice et voir si j'ai trouvé s'il vous plaît

Énonce
Soient D et P les sous-espaces vectoriels de R3 d ́efinis par 1 x
D = VectR(1 , P = {y ∈ R3 | x + y − z = 0}. 1z
1. Montrer sans calculs que R3= P ⊕ D.

J'ai fait dim(R3)=3=dim(D)+dim(P)=1+2=3
Donc R3= P ⊕ D.



2. Si u ∈ R3, expliciter une decomposition u = uP+ uD, ou` uP ∈ P et
uD ∈ D.
Pour P
J'ai essayé de trouver une base de ce dernier
\begin{pmatrix} x\\ y\\ z \end{pmatrix}=\begin{pmatrix} -y+z\\ y\\ z \end{pmatrix}=y\begin{pmatrix} -1\\ 1\\ 0 \end{pmatrix}+z\begin{pmatrix} 1\\ 0\\ 1 \end{pmatrix}

Donc P=vect<(-1,1,0),(1,0,1)>
Soit e1=(-1,1,0) et e2=(1,0,1)

uP= vect<(-1,1,0),(1,0,1)>
u D=vect<(1,1,1)>
Soit e3=(1,1,1)


En déduire la matrice A de  la projection sur P parallèlement à D dans la base canonique.
je sais comment faire

Quelle est la matrice représentative  de la projection sur D parallèlement a`P ?



Ici je voulais savoir esceque la matrice dans la base forme des vecteurs e1,e2,e3 est \begin{pmatrix} 0 & 0&0 \\ 0& 0& 0\\ 0& 0 & 1 \end{pmatrix}
?

Après lorsque je l'ai exprimé dans la base canonique j'ai trouvé \begin{pmatrix} 1& 1&1\\ 1& 1& 1\\ 1& 1& 1 \end{pmatrix}

Esce que déjà cette matrice est correcte ?

\begin{pmatrix} 0 & 0&0 \\ 0& 0& 0\\ 0& 0 & 1 \end{pmatrix}

Posté par
carpediem
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 08:59

salut

pourrais-tu revoir et donner les données de l'énoncé qui sont illisibles ?

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 11:57

Désolé c'est juste le D et P que j'ai pas bien écrit

P={(x,y,z)R3tel que x+y-z=0}
D=vect(1,1,1)

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 11:59

Soient D et P les sous-espaces vectoriels de R3d ́définis par D et P

Posté par
GBZM
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 12:20

Bonjour,

Ta réponse à la question 1 n'est pas correcte, en tout cas ton argument est loin d'être suffisant : Ce n'est pas parce que la somme des dimensions de deux-sous-espaces est égale à la dimension de l'espace total que ces deux sous-espaces sont supplémentaires ! Il faut autre chose, revois tes définitions.

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 12:24

L'autre chose c'est que l'intersection entre P et D soit réduit à 0 sauf que la question dit que je dois pas faire de calcul du coup c'est pour cela j'ai rien écrit

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 14:09

Bonjour,

2) u=ae_1+be_2+ce_3

   u_D=k(e_1+e_2+e_3)

et u_P=u-u_D=(a-k)e_1+(b-k)e_2+(c-k)e_3

  u_P\in P te permet de déterminer k et les matrices suivent.

Posté par
GBZM
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 14:34

Tu pousses un peu (beaucoup) en disant qu'il faut faire un calcul pour montrer ça ! Ça se voit en une ligne sans calcul et sans ça ta réponse à la question 1) est incorrecte.

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 17:11

P=vect<(-1,1,0),(1,0,1))>
D=vect(1,1,1)

Vect(1,1,1)P
Donc PD={0}

Esceque c'est ça ?

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 17:13

lake @ 25-01-2022 à 14:09

Bonjour,

2) u=ae_1+be_2+ce_3

   u_D=k(e_1+e_2+e_3)

et u_P=u-u_D=(a-k)e_1+(b-k)e_2+(c-k)e_3

  u_P\in P te permet de déterminer k et les matrices suivent.


Pourquoi uP=u-uD?

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 17:13

Opus p et D en indice

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 17:24

Bonsoir princesyb,

  Bien que nul en algèbre linéaire, il me semble que ces histoires d'espaces supplémentaires règlent la question.
Mais laissons les spécialistes intervenir

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 18:03

J'ose rajouter que :

  Nous sommes en dimension 3. Un minuscule dessin avec un plan, une droite sécante à ce plan et un vecteur projeté :

    1) sur le plan.
    2) sur la droite.

permet de visualiser une situation "lumineuse"

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 18:14

Des oublis :

  1) sur le plan parallèlement à la droite

  2) sur la droite parallèlement au plan.

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 18:58

Ah ça fait longtemps j'ai pas fait de géométrie ,non je vais essayer de faire un schéma pour voir
Juste une question ,ce schéma c'est pour le 1) ou 2)

Ce schéma permet de savoir pourquoi uP=u-uD

Posté par
carpediem
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 19:07

princesyb @ 25-01-2022 à 17:11

P=vect<(-1,1,0),(1,0,1))>
D=vect(1,1,1)

Vect(1,1,1)P  vec (1, 1, 1) et P sont des ensembles donc le symbole ne convient pas
Donc PD={0}


vec (1, 1, 1) est l'ensemble des vecteurs x(1, 1, 1) = (x, x, x) donc je ne sais pas ce qui est demandé en disant "sans calcul" mais "ça se voit" que x + x - x n'est jamais nul ... sauf quand x = 0 ...  (simple calcul mental)

je suis donc curieux de voir la proposition de GBZM ...

"sans calcul" ne signifie-t-il pas le calcul classique qui consiste à montrer que (1, 1, 1) est/n'est pas combinaison linéaire des vecteurs (-1, 1, 0) et (1, 0, 1) ?

Posté par
GBZM
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 21:22

Il est totalement contre-productif de calculer une base de P. Le plan vectoriel P est donné par une équation, on voit immédiatement que (1,1,1) ne satisfait pas cette équation.

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 21:32

bonjour

princesyb @ 24-01-2022 à 23:53


2. Si u ? R3, expliciter une decomposition u = uP+ uD, ou` uP ? P et
uD ? D.


princesyb @ 25-01-2022 à 17:13


Pourquoi uP=u-uD?


tu es sérieux, là ? tu as lu ton énoncé avant de venir poser des questions ?

Posté par
carpediem
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 21:37

GBZM : ha oui merci !! c'est rapport au calcul de la base de P ... même pas tilté ...

donc c'est bien ce que je disais ... même si je n'ai pas osé ne prendre que (1, 1, 1)

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:02

Ok je vois pour le 1) j'avais pas besoin de déterminer une base de P

Pour le 1) je dois juste rajouter que (1,1,1) ne vérifie pas l'équation de P et donc PD={0}

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:03

lake @ 25-01-2022 à 18:14

Des oublis :

  1) sur le plan parallèlement à la droite

  2) sur la droite parallèlement au plan.

J'ai du mal avec les schémas et géométrie,j'y arrive pas

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:04

J'ai toujours pas compris pourquoi uP=u-uD?

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:05

tu ne comprends donc pas que si a = b+c, alors b = a-c ?

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:06

Ah ok je vois maintenant c'était sous les yeux depuis le debut

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:08

Après esceque il faut résoudre un système d'équation pour trouver la valeur de a,b,c,k?

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 25-01-22 à 23:25

Pour le schéma, ce n'est pas sorcier :

  Matrice de Projection

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 07:47

lake @ 25-01-2022 à 23:25

Pour le schéma, ce n'est pas sorcier :

  Matrice de Projection


Merci j'avais oublié comment faire ce genre de schéma

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 07:54

lake @ 25-01-2022 à 14:09

Bonjour,

2) u=ae_1+be_2+ce_3

   u_D=k(e_1+e_2+e_3)

et u_P=u-u_D=(a-k)e_1+(b-k)e_2+(c-k)e_3

  u_P\in P te permet de déterminer k et les matrices suivent.


Comme UPP alors (a-k)e_1+(b-k)e_2+(c-k)e_3[/tex] vérifie l'équation x+y-z

Donc( a-k)e1=1
(b-k)e2=1
(c-k)e3=-1

Esce que c'est comme ça ?

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 15:57

Voyant que tu n'as plus beaucoup d'interlocuteurs, je reviens.

Pas du tout !  Tu exagères : tu mélanges allègrement scalaires et vecteurs.

u_P\in P signifie que (a-k)+(b-k)-(c-k)=0

Posté par
carpediem
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 16:39

avec les notations et le graphique de lake que penses-tu du vecteur : \vec v = (\vec u| \vec u_D) \vec u_D et du vecteur \vec w = \vec u - \dfrac 1 {||\vec u_D||} \vec v  ?

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 17:13

lake @ 26-01-2022 à 15:57

Voyant que tu n'as plus beaucoup d'interlocuteurs, je reviens.

Pas du tout !  Tu exagères : tu mélanges allègrement scalaires et vecteurs.

u_P\in P signifie que (a-k)+(b-k)-(c-k)=0


Ah ok on n'a pas besoin d'utiliser les coordonnées de e1,e2 et e3

On fait juste une identification

Du coup a+b-c-k=0
-k=-a-b+c
k=a+b-c

UP=(a-a-b+c)e1+(b-a-b+c)e2+(c-a-b+c)e3
=(-b+c)e1+(-a+c)e2+(a-b+2c)e3
UD=(a+b-c)(e1+e2+e3)
=ae1+ae2+ae3+be1+be2+be3-ce1-ce2-ce3
=(a+b-c)e1+(a+b-c)e2+(a+b-c)e3


Je pars je sais pas comment à partir de ceci je peux trouver les matrices suivantes .un indice pour que je puisse le faire svp

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 17:14

carpediem @ 26-01-2022 à 16:39

avec les notations et le graphique de lake que penses-tu du vecteur : \vec v = (\vec u| \vec u_D) \vec u_D et du vecteur \vec w = \vec u - \dfrac 1 {||\vec u_D||} \vec v  ?

La barre vertical signifie quoi ?

Posté par
carpediem
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 17:59

c'est un produit scalaire ...

et arrête de citer ns msg inutilement ...

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 18:01

Ok désolé

Ah bon on peut écrire un produit scalaire comme ça j'avais d'encore jamais vu cette notation c'est pour cela je demandais

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 18:01

Merci à tous pour votre aide finalement j'ai trouvé la matrice

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 18:46

Citation :
finalement j'ai trouvé la matrice


J'espère que tu es bien conscient qu'il y en a deux.
Pour nous remercier, tu aurais pu les poster.
J'ai un léger doute sur tes résultats ...

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 20:05

Ok après je vais tout rédiger

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 21:07

Bonjour
-k-k-k est différent de -k ....

as-tu une bonne hygiène de vie ? tes interventions sur ce sujet donnent la très nette impression de quelqu'un qui est en dette de sommeil depuis bien trop longtemps...

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 21:12

-(c-k) après le -k deviens +k

Donc a+b-c-k-k-(-k)=0
a+b-c-2k+k=0
a+b-c-k=0

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 21:14

oooops pour le coup c'est moi qui n'ai plus les yeux en face des trous ! j'étais dans l'idée que le plan avait pour équation x+y+z = 0 ....mes excuses

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 26-01-22 à 21:17

C'est pas grave
De toute façon après je rédigerai mes calculs sur le forum lorsque j'aurais du temps

Posté par
princesyb
re : Matrice de Projection 27-01-22 à 21:00

UDD
Donc (a+b-c)(1,1,1)=(a+b-c,a+b-c,a+b-c)


uP=(a,b,c)-(a+b-c,a+b-c,a+b-c)=(a-a-b+c,b-a-b+c,c-a-b+c)

=(-b+c,-a+c,-a-b+2c)=\begin{pmatrix} a\\ b \\ c \end{pmatrix}
\begin{pmatrix} 0& -1 &-1 \\ -1& 0 &-1 \\ 1& 1& 2 \end{pmatrix}

Posté par
lake
re : Matrice de Projection 27-01-22 à 21:24

Tu as une drôle de manière d'écrire les choses.

  En tout cas, tu as des erreurs de signe dans ta matrice finale. Je te soupçonne d'avoir mis tes coefficients en colonne. (Tu n'as pas fait un calcul des images des vecteurs de la base canonique).

  Ici, tu cherches la matrice 3x3 A telle que :

  \begin{pmatrix}-b+c\\-a+c\\-a-b+2c\end{pmatrix}=A\begin{pmatrix}a\\b\\c\end{pmatrix}

  Et je ne vois pas la matrice correspondant à la projection vectorielle sur D

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 27-01-22 à 21:24

Bonsoir
jusqu'à u_P = \begin{pmatrix}-b+c\\-a+c\\-a-b+2c\end{pmatrix} je suis d'accord
mais je ne comprends pas le "=\begin{pmatrix} a\\ b \\ c \end{pmatrix}" ni la matrice qui suit

Posté par
lafol Moderateur
re : Matrice de Projection 27-01-22 à 21:25

post croisés avec lake, dont je partage l'analyse



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