Base de polynômes non échelonnée

Bonjour,

Soit $n\in\mathbb N^{*}$. Je sais que si $(P_0,\dots,P_n)$ est une famille échelonnée de $\mathbb K_n[X]$ (i.e. $\forall k\in\{0,\dots,n\},\text{deg}(P_k)=k$) alors c'est une base de $\mathbb K_n[X]$.

Afin de montrer que la réciproque est fausse, à part la famille des polynômes interpolateurs de Lagrange, avez-vous un autre exemple donnant une base qui n'est pas échelonnée ? On peut se placer dans $\mathbb R_2[X]$ pour simplifier les notations.

Réponses

  • Salut,

    Est-ce que tu connais une matrice $2 \times 2$ non triangulaire et dont le déterminant est non nul ? ou une matrice $3 \times 3$ si tu préfères $\mathbb{R}_2[X]$.
  • Presque n'importe quelle famille de $n+1$ polynômes est une base de $\R_n[X]$, comme dans n'importe quel espace vectoriel de dimension finie.

    L'ensemble de ces familles est « gros » en n'importe quel sens : il est ouvert pour la topologie de la norme, donc « gros » au sens de Baire, ouvert de Zariski, son complémentaire est de mesure de Lebesgue nulle.
  • Une base bien connue de $\mathbb R_n[X]$ : la famille des $\binom{n}{k} X^k(1-X)^{n-k}$ pour $k$ allant de $0$ à $n$.
  • On peut aussi ajouter entre-eux des "vecteurs échelonnés" :
    Par exemple : $(1+X^2,X+X^2,X^2)$.
  • Dans $\mathbb R_n[X]$ ou $\mathbb C_n[X]$ , polynôme $P$ de degré exactement $n$, prendre la famille $ P(X+a_k)$, $k=0,1,...,n$, les $ a_k $ distincts.
    RMS 128-2, février 2018, n° 645, p. 93, oral 2017, Mines-Ponts, PSI.
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