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Niveau Licence Maths 1e ann
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Projecteur

Posté par
Barjjj
23-03-20 à 13:02

Bonjour, j'aurais besoin d'aide pour cet exercice, je ne sais pas comment commencer

On considère E un espace vectoriel.

Un projecteur est une application linéaire f de E dans E telle que f○f=f.

1a. Démontrer que si f est un projecteur, Id-f est également un projecteur.

1b. Démontrer que si f est un projecteur, Ker f = Im(Id -f) et Im f = Ker(Id -f).

1c.  Démontrer que E = Ker f Im f.
Démontrer de plus que si E est de dimension finie alors E = Im f Ker f en s'aidant du théorème du rang.

1d. Montrer que f représente la projection sur Im f parallèlement à Ker f.

2. On appelle symétrie une application linéaire s de E dans E telle que s○s=Id.

2a. Démontrer que F = Ker(Id - s) et G= Ker( Id + s) sont deux sous-espaces supplémentaires de E.

2b. Démontrer que s représente la symétrie par rapport à F parallèment à G.

2c. Notons f la projection sur F parallèlement à G. Examiner s en fonction de f.

Posté par
lionel52
re : Projecteur 23-03-20 à 13:13

Hello ! Si tu n'arrives pas la première question ça sert à rien d'aller plus loin dans l'exercice, faut te replonger dans ton cours sinon ça sera contreproductif

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 13:17

Je connais mon cours, j'ai rassemblé toutes les hypothèses qu'on connaît, mais le problème c'est qu'on a pas eu de TD pour ce chapitre du coup je bloque dès le début. Je sais ce qu'il faut démontrer mais je ne vois pas comment. Merci de m'éclaircir

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 13:26

(Id-f).(Id-f)=Id-f-f+f^2  et f^2=f      donc   ?

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 13:30

Donc (Id-f)○(Id-f) = Id-f ?

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 13:42

Il faut montrer que id - f est linéaire je pense

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 13:51

C'est immédiat

si x \in\ E    calculer f(x-f(x))

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 14:17

f(x-f(x))= x-f(x) non?

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 14:35

Je sais vraiment pas...

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 14:39

f(x-f(x))= f(x)-f(f(x)=f(x)-f(x)=0_E

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 14:46

D'accord donc f○(Id - f )=0E, mais je vois pas en quoi ca montre que c'est linéaire

Posté par
lafol Moderateur
re : Projecteur 23-03-20 à 15:14

Bonjour

si F et G sont linéaires, quid de F-G ?

application : Id est linéaire, f aussi ....

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 15:18

Donc Id - f est linéaire aussi. Mais pourquoi montrer que f(x - f(x)) = 0E ?

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 15:37

Pour chercher Ker f

Pour mieux visualiser faire un dessin avec un plan, une droite qui coupe le plan et un vecteur quelconque que l'on projette sur la droite et le plan mais garder dans l'esprit que ce dessin ne démontre rien

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 15:43

Ah d'accord merci, j'ai fait le schéma, mais je ne vois pas le lien pour prouver que ker f = im(id - f)

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 16:12

Si l'on projette le vecteur parallèlement au deux espaces, la droite  peut représenter le noyau de l'application et le plan l'image de l'application qui contient f(x).
x-f(x) est alors sur la droite.

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 16:20

Ok j'ai compris ça mais justement je sais pas le montrer dans le cas général

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 17:01

Je pense qu'il faut raisonner par double inclusion

Posté par
jean3
re : Projecteur 23-03-20 à 17:10

Pour résoudre ton problème j'ai trouvé une vidéo sur YouTube
Dans math pour adultes de Gilles Bailly Maitre  c'est la vidéo projecteur vectoriel.
Sur l'ensemble des vidéo sur les applications linéaire elle porte le numéro 14 (sur 15).

Posté par
Barjjj
re : Projecteur 23-03-20 à 17:35

Aaahh je suis en Turquie actuellement et ils ont censuré tous les sites internet du type wikipedia, youtube...

Posté par
Jclo
Algèbre linéaire 23-03-20 à 19:46

Bonjour
Je sais que ça a déjà été posté mais j'ai le même exo à faire, j'ai réussi la question 1a. et la question 1b. je suis bloqué mais je pense qu'il faut faire par double inclusion  merci des réponses.

On considère E un espace vectoriel.

Un projecteur est une application linéaire f de E dans E telle que f○f=f.

1a. Démontrer que si f est un projecteur, Id-f est également un projecteur.

1b. Démontrer que si f est un projecteur, Ker f = Im(Id -f) et Im f = Ker(Id -f).

1c.  Démontrer que E = Ker f Im f.
Démontrer de plus que si E est de dimension finie alors E = Im f  Ker f en s'aidant du théorème du rang.

1d. Montrer que f représente la projection sur Im f parallèlement à Ker f.

2. On appelle symétrie une application linéaire s de E dans E telle que s○s=Id.

2a. Démontrer que F = Ker(Id - s) et G= Ker( Id + s) sont deux sous-espaces supplémentaires de E.

2b. Démontrer que s représente la symétrie par rapport à F parallèment à G.

2c. Notons f la projection sur F parallèlement à G. Examiner s en fonction de f.

*** message déplacé ***

Posté par
fortissimo2
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 19:59

il doit manquer un + (voire un plus de somme directe) si je ne me trompe pas

il faut effectivement faire une double inclusion

un sens est "évident"
sais tu lequel ?

pour l'autre sens
vérifier que x - p(x)  est Ker f

*** message déplacé ***

Posté par
fortissimo2
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 19:59

désolé du multipost, est dans Ker f*

*** message déplacé ***

Posté par
Jclo
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:05

Sur l'autre forum, ils ont dit que c'est im(id -f) C ker f mais je vois pas en quoi.

Oui c'est somme directe les endroits où il n'y a rien

*** message déplacé ***

Posté par
fortissimo2
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:09

il faut le montrer
pour cela on prend un élément y appartenant à Im(Id-f) et on vérifie que p(y) = 0

*** message déplacé ***

Posté par
Jclo
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:21

Si y appartient à Im(id -p) alors il existe x dans E tel que l'image de x par Id - p est y.
Donc (Id - p)(x)=y
Comme id -p est linéaire et projecteur alors id(x) - p(x) = y et p(y) = p(id(x) -p(x)) =  p(id(x)) - p(p(x))=0

Je suis pas sûr

*** message déplacé ***

Posté par
fortissimo2
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:27

Citation :
p(id(x)) - p(p(x))=0


pour montrer qu'on a bien compris il vaut mieux écrire l'étape de calcul p(x) - p(x) même si elle est évidente mais sinon c'est ça
(au fait c'est ma faute mais il faut mettre des f à la place des p)

petite remarque :
le fait que Id - p soit un projecteur et soit linéaire n'intervient absolument pas

*** message déplacé ***

Posté par
Jclo
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:34

Mais on utilise bien la linéarite ici ( f(u+v) = f(u) + f(v)) non? Mais pas la projection

Pour la 2ème inclusion, on a x -f(x) qui est dans ker f car f(x-f(x))=0E (après calculs)

*** message déplacé ***

Posté par
fortissimo2
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:38

oui on utilise la linéarité de f
mais pas de Id - f !

Citation :
Pour la 2ème inclusion, on a x -f(x) qui est dans ker f car f(x-f(x))=0E (après calculs)


je me rends compte que vous avez perdu un peu le nord dans toute cette affaire

je rappelle que ce qu'il faut montrer par double inclusion est :
E = Ker f Im f

*** message déplacé ***

Posté par
Jclo
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:46

Ah mais moi je faisais la 1b... je viens de voir que j'était pas clair dans mon intro, mais c'est la double inclusion de la 1b que je n'ai pas réussi

*** message déplacé ***

Posté par
Jclo
re : Algèbre linéaire 23-03-20 à 20:46

J'étais*  pas clair

*** message déplacé ***

Posté par
malou Webmaster
re : Projecteur 23-03-20 à 20:56

Jclo banni pour ton manque d'honnêteté....

Barjjj = Jclo



edit > et si tu continues à ouvrir ainsi compte sur compte, c'est pas 3 jours d'exclusion que tu vas prendre...
donc tu as un bon paquet de comptes à fermer avant de pouvoir revenir...
Masis7, Hayastan7, alex71, anthony010799, dedelfa...

Posté par
jean3
re : Projecteur 24-03-20 à 12:07

pour traiter la question 1_ b    on a vue que x-f(x) était dans Ker f.
On écrit donc que  x= f(x) +  (x-f(x))

Posté par
jean3
re : Projecteur 24-03-20 à 12:14

Pour revenir à mon petit dessin Ker ( Id -f) c'est le plan.

Posté par
jean3
re : Projecteur 24-03-20 à 16:17

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