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Niveau Licence Maths 1e ann
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matrices, applications linéaires

Posté par
cornelia93
06-06-11 à 16:51



bonsoir,

Je passe un examen demain et pour m'entrainer je faisait un exercice, mais je n'y arrive pas du tout. Pouvez vous m'aider s'il vous plait?
Soient A Mn (R) et B = tAA. On note f et g les applications de Mn;1(R)
dans Mn;1 (R) dé…nies par f (X) = AX et g (X) = BX pour tout X Mn;1 (R).
1. Prouver que Y   Mn;1 (R) vérifie tY Y = 0 si et seulement si Y = 0.
2. Prouver que g et f sont linéaires et que ker f = ker g.
3. Prouver que rgA = rg tAA.m
Merci de votre aide

Posté par
cornelia93
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:01

J'ai finalement réussi pour la question 1, mais je bloque pour la 2. En effet, si x et x' appartiennent à Mn;1, f(x)=ax et f(x')=ax', je sais que x+cx' (avec c un scalaire) appartient à Mn;1, mais comment montrer que f(x+cx')=f(x)+cf(x')?

Posté par
Camélia Correcteur
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:04

Bonjour

1. Si Y=\left(\begin{array}{c}y_1\\ \vdots\\ y_n\end{array}\right) on a {}^tY\,Y=y_1^2+...+y_n^2

2. Linéaires presque par définition! Il est immédiat que si f(X)=0, on a G(X)={}^tA(AX)=0. Réciproquement, si g(X)=0, on a aussi 0={}^tX{}^tAAX={}^t(AX)(AX) et tu utilises la question 1.

3. Utilise le théorème du rang.

Posté par
cornelia93
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:08

En fait, cest j'ai trouver comment monter que f et g étaient linéaires, mais pour montrer que kerf=kerg; j'obtient
x appartient à ker f <=> AX=0
x appartient à ker g <=> tAAX=0
mais je n'arrive pas  à aller plus loin

Posté par
yann63
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:08

Bonsoir,

1. On pose y=(y_i)_{i=1..n}.
On a ^tyy=\sum_{i=1}^ny_i^2. Avec ça vous pouvez finir la question.
2. f et g linéaire découle des règles de calcul dans l'anneau des matrices ( distributivité ...)
Soit Y dans ker(g).
^tAAY=0 =>^tA(AY)=0 =>^tY^tA(AY)=0 =>^t(AY)(AY)=0
d'apres la question 1, AY=0. D'ou ker(g) inclus dans ker(f).
L'autre inclusion est évidente.
3. Théorème du rang.

Posté par
cornelia93
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:08

Merci Camélia, j'avais pas vu au moment de mon dernier poste

Posté par
cornelia93
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 17:15

Merci, mais pour la question 3, je ne vois pas quelle application linéaire utiliser, et A est une matrice, pas un espace vectoriel. Comment utiliser alors le théorème du rang?

Posté par
yann63
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 18:08

Tu appliques le théoreme du rang a f puis g
dim(M_{n,1}(IR))=dim(ker f)+rg(f)
dim(M_{n,1}(IR))=dim(ker g)+rg(g)
Or on a ker(f)=ker(g)
d'ou en faisant la différence des 2 lignes, on a
rg(f)=rg(g)
D'où en passant aux matrices rg(A)=rg(^tAA)

Posté par
cornelia93
re : matrices, applications linéaires 06-06-11 à 18:20

d'accord, merci beaucoup



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