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Niveau maths spé
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Projection / Espace Vectoriel

Posté par
acrobate2336
02-09-20 à 21:05

Bonjour, pouvez-vous m'aidez à comprendre la question: MERCI D'AVANCE !

SUJET:

On note E l'ensemble des fonctions de R dans C continue sur R et 1-periodique. On note \left<e_{0} \right>
la fonction constante et égale à 1. Pour f dans E on définie une nouvelle fonction T(f) par:
POUR TOUT x dans R, T(f)(x) = \frac{1}{2}(f(\frac{x}{2}) + f(\frac{x+1}{2}))
T(f)(x) = \frac{1}{2}(f(\frac{x}{2}) + f(\frac{x+1}{2}))

QUESTION 1: Montrer que E est un C espace vectoriel

RAS

Question 2: Montrer que T est un endomorphisme de E

RAS

Question 3: Soit \varphi l'application de E dans C definie pour tout f dans E par \varphi (f) = \int_{0}^{1}{f(t)dt}. On admettra que \varphi est linéaire. On note H = ker(\varphi). Montrer que H est un hyperplan stable par T

RAS (noyau forme linéaire non nulle et manipulation simple)

Question 4: On désigne par P la projection sur \left<e_{0} \right> parallèlement à H

determiner pour f dans E l'expression de P(f) à l'aide de \left<e_{0} \right> et \varphi (f)

Je ne sais vraiment pas comment m'en sortir et ça me bloque pour la suite !

S'il vous plait aidez moi.
Merci d'avance !

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 22:10

Bonsoir

En admettant que  H  et  \operatorname{Vect}(\langle e_0 \rangle)  sont supplémentaires (ce qui n'est pas dur à montrer)

f peut s'écrire comme une somme unique g+h où g est constante, et h est d'intégrale nulle entre 0 et 1

Posté par
acrobate2336
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 22:47

Certes, j'admets donc le fait qu'ils sont supplémentaire entre eux (H et \left< e_{0}\right>) pour le moment (je le montrerais !)

Donc la projection serait la fonction g dont tu me parle c'est à dire celle qui est constante pourtant je dois l'exprimer avec \varphi (f) ce qui me surprend beaucoup !

Peut tu m'éclaircir un peu plus, j'ai du mal à saisir ! S'il te plaît !

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:06

En fait, pas besoin de le montrer, c'est déjà admis dans l'énoncé (puisqu'on parle de projecteur entre les deux sous-espaces vectoriels), mais la démonstration est simple

f doit être décomposée en g constante, et en h d'intégrale nulle entre 0 et 1

On sait que l'intégrale de f entre 0 et 1 vaut  \varphi(f) mais vaut aussi \int_0^1 h(t)+g(t)\,\mathrm{d}t

Posté par
acrobate2336
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:26

Ah oui bien vu !

Je pense t'avoir compris puisque h est d'integrale nul entre 0 et 1. Ainsi \varphi (f) vaut l'intégrale de g entre 0 et 1.
On peut donc en déduire g en fonction de
\varphi (f) et e0 par primitive.

Est ce bien cela que tu voulais faire ? Et on a donc la projection souhaité !

Posté par
acrobate2336
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:27

Eh par dérivation plutôt !

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:45

en effet l'intégrale de g entre 0 et 1 vaut l'intégrale de f entre 0 et 1.
Or g est constante, donc elle est de la forme g(t)=g_0,~\forall t\in \R
donc que vaut g_0   ?

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:45

Au temps pour moi, tu as déjà fini, c'est bien ça que je voulais faire oui

Posté par
acrobate2336
re : Projection / Espace Vectoriel 02-09-20 à 23:50

Encore un derniers point qui m'échappe g0 vaut alors phi(f) mais donc la projection ne dépends pas de e0 est ce normal ?
L'énoncé est trompeur si c'est le cas !

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 03-09-20 à 00:17

je ne sais pas vraiment ce que veut dire "déterminer pour f" comme tu as écrit dans l'énoncé

Posté par
Zormuche
re : Projection / Espace Vectoriel 03-09-20 à 06:15

Re, je repasse ici par hasard : si  g_0  vaut  \varphi(f)  alors  g  est la fonction constante égale à  \varphi(f)
Donc comment on l'écrit somplement ? C'est là qu'intervient  \langle e_0 \rangle

Posté par
acrobate2336
re : Projection / Espace Vectoriel 03-09-20 à 10:36

Ah mais oui e0 c'est la fonction constante et égal à 1 j'ai tendance à l'oublier !
Merci beaucoup pour tous !



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