sous-espaces vectoriels (math-sup)
Bonjour, je bute sur un problème très classique il me semble.
Voici l'énoncé.
Mon problème est que j'ai un contre-exemple.
Supposons que $F$ et $G$ sont deux sous-espaces vectoriels supplémentaires. Alors $F\cap G=\{\vec{0}\}$. Cependant la réunion de $F$ et de $G$ est un bien un sous-espace vectoriel de $E$.
Prendre par exemple l'espace vectoriel $\mathbb{R}^2$ muni de sa base canonique $(e_1,e_2)$. Alors $\rm{Vect}(e_1)$ et $\rm{Vect}(e_2)$ sont bien séparés, mais l'un n'est certainement pas inclus dans l'autre.
La solution est ici :
Si $F\cup G$ est un sous-espace de $E$, et $F\not\subset G$.
Alors il existe $x\in F$ tel que $x\notin G$. Soit $y\in G$, alors $y\in F\cup G$. Donc $x+y\in F\cup G$. Mais par hypothèse, $x+y\notin G$. Donc nécessairement, $x+y\in F$. Comme $x+(y-y)=x\in F$, alors $-y\in F$. Donc $y\in F$, donc $G\subset F$.
Le cas $F\subset G$ s'en déduit par symétrie.
Je dois avoir un problème de définition et confondre somme et réunion de deux espaces vectoriels.
Voici l'énoncé.
Soit $E$ un espace vectoriel. Soit $F$ et $G$ deux sous-espaces vectoriels de $E$.
Montrer alors que $F\cup G$ est un sous-espace vectoriel de $E$ si et seulement si $F\subset G$ ou $G\subset F$.
Mon problème est que j'ai un contre-exemple.
Supposons que $F$ et $G$ sont deux sous-espaces vectoriels supplémentaires. Alors $F\cap G=\{\vec{0}\}$. Cependant la réunion de $F$ et de $G$ est un bien un sous-espace vectoriel de $E$.
Prendre par exemple l'espace vectoriel $\mathbb{R}^2$ muni de sa base canonique $(e_1,e_2)$. Alors $\rm{Vect}(e_1)$ et $\rm{Vect}(e_2)$ sont bien séparés, mais l'un n'est certainement pas inclus dans l'autre.
La solution est ici :
Si $F\cup G$ est un sous-espace de $E$, et $F\not\subset G$.
Alors il existe $x\in F$ tel que $x\notin G$. Soit $y\in G$, alors $y\in F\cup G$. Donc $x+y\in F\cup G$. Mais par hypothèse, $x+y\notin G$. Donc nécessairement, $x+y\in F$. Comme $x+(y-y)=x\in F$, alors $-y\in F$. Donc $y\in F$, donc $G\subset F$.
Le cas $F\subset G$ s'en déduit par symétrie.
Je dois avoir un problème de définition et confondre somme et réunion de deux espaces vectoriels.
Réponses
-
Ce n'est pas plutôt F inclus dans G ou G inclus dans F?
-
Corrigé.
-
Attention,
la réunion de deux sev supplémentaires n'est généralement pas un SEV : Ne pas confondre réunion et somme.
Et c'est bien G inclus dans F, car G inclus dans E fait partie des hypothèses. -
En effet, la réunion, n'est pas une somme.
{$e_1$} U {$e_2$} ne contient pas {$e_1+e_2$}.
Meme en remplaçant $e_i$ par $Vect(e_i)$. -
Oui, mon message était inepte, j'aurais du vérifier mes définitions. Merci à vous deux pour vos réponses.
-
Pour finir, on a le même exercice avec les groupes.
La structure d'ev utilisée dans l'exercice est surtout celle liée à la stabilité par + (et pas besoin du produit extérieur).
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Bonjour!
Catégories
- 163.2K Toutes les catégories
- 9 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 53 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 65 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 69 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 314 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 773 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres