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Niveau Maths sup
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Theoreme de factorisation des applications lineaires

Posté par
c-jay7
26-07-07 à 21:58

bonsoir tout le monde

Au fait j'ai rencontré un probleme ou on utilise le "thereme de factorisation des applications lineaires" quelqu un a une idée sur ce theoreme??

MErci

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:08

Bonsoir,
il s'agit de montrer que si:
Ker(f) inclus dans Ker(g) => il existe h appartenant à L(E), f=hg
Im(f) inclus dans Im(g)   => il existe h appartenant à L(E), f=gh

Je pense que c'est cela, à moins qu'il faille permuter g et h

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:08

il y a éééévidemment équivalence !

Posté par
c-jay7
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:12

merci! et comment on fait pour le montrer?

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:25

la démonstration n'est pas évidente !
en fait je me suis trompé : pour la première g = hf
Il faut simplement construire la fonction h.
Grossomodo, tu sais que tout espace admet un supplémentaire, c'est donc le cas de Ker(f), j'appelle un de ces supplémentaires F.
Soit x dans E. Je peux décomposer x en : x = x1 + x2. avec x2 appartenant à F et l'autre à Ker(f)
Je pose h : f(x) -> g(x), avec x dans F.
et je pense (je ne suis pas sûr) que ça marche !

Posté par
c-jay7
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:34

je ne sais pas si ca marche. Pcq il faut verifier la linearité de h

mais sinon en dimension finie on peut raisonner sur les elements inversibles et conclure par densité? tu en penses quoi?

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:37

euhhh je pense que ton histoire de densité doit s'inscrire dans le programme de spé que je ne connais pas encore ! mais je me souviens avoir démontré ça avec mes outils de sup !
en fait pour la linéarité de h c'est très faisable !
vérifie d'abord que : g = hf
et puis montre que h est linéaire !

Posté par
c-jay7
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 22:46

je vois toujours pas comment il faut faire.

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:01

soit x et y dans F. On pose : x= f(a) et y = f(b)
g(a+b) = h(f(a+b)) = h(f(a) + f(b))
donc
g(a) +g(b) = h(f(a) + f(b))
d'ou
h(x+y) = h(x) + h(y)
même principe pour le scalaire!
h est donc linéaire.
Qu'est ce que tu en penses ?

Posté par
c-jay7
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:05

pourquoi x=f(a) et y=f(b)??? il se peut que x et y ne soient pas des elements de Im(f)!!

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:19

ahhh ben non j'ai confondu avec la suivante !
retire x = f(a) et y = f(b), tu montres donc que :
h(f(x) + f(y)) = hf(x) + hf(y) étant donné que h prend pour argument un élément de Im(f)!

Posté par
c-jay7
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:25

mais je ne suis pas tres daccord avec ta construction de h!

je ne saisi pas ce que tu fais

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:47

Bon voilà une démo complète :
un sens est évident
Voici le deuxième sens :
tu notes H le supplémentaire de Ker(f) et G celui de Im(f). Tu sais que f induit un isomorphisme de H sur Im(f). je le note k. tu prend l'application h=gok^-1. d'après mes ex notations : x = x1 + x2.
Donc f(x) = f(x2) d'ou k^-1(f(x)) = x2. Finalement
hf(x) = g(k^-1(v(x)) = g(x2) = g(x)
Enfin ...

Posté par
anonyme
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 26-07-07 à 23:49

NB : P est le supplémentaire de Im(f) dans H.
h = gok^1 sur Im(f)
h = O sur P !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Theoreme de factorisation des applications lineaires 27-07-07 à 16:12

Bonjour à tous les deux. Voici ce que l'on appelle en général théorème de factorisation:

Soit f:XY une fonction entre deux ensembles, soit R une relation d'équivalence sur X et q:XX/R la surjection canonique. Les conditions suivantes sont équivalentes:

(i) (\forall (x,x')\in X^2) xRx'\Longrightarrow f(x)=f(x')

(ii) (\exists ! g:X/R\to Y) f=g\circle q

Ce théorème général admet des adaptations dans de nombreux cas:
-si f est un morphisme de groupes et si R est la relation associée à un sous-groupe distingué; alors la g que l'on récupère est un morphisme de groupes

-si f est une application linéaire entre espaces vectoriels, si X' est un sev de X, et si R est la relation d'équivalence associée à X', on obtient une application linéaire.

-il existe aussi des versions topologiques...



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