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Application linéaire induite et quotients

Salut,

Soit $E, F$ des espaces vectoriels, $E'$ un sev de $E$, $F'$ un sev de $F$ et $u\in\mathcal L(E,F)$. Un théorème dit que 1) et 2) sont équivalentes :
1) $u$ induit une application linéaire $\overline{u}\in\mathcal L(E/E',F/F')$
2) $u(E')\subset F'$

Ma question concerne le vocabulaire utilisé dans 1) et son lien avec la notion de quotient. Comment exprime-t-on $\overline{u}$ à partir de $u$ ?

Attention, ce qui suit risque de piquer les yeux : intuitivement, je dirais que si $\alpha\in E/E'$ alors on peut écrire $\alpha=x+E'$ avec $x\in E$ donc je poserais par linéarité $\overline{u}(\alpha)=u(x)+u(E')$ mais je pense que c'est pas du tout rigoureux car je somme des choses qui ne sont pas de même nature (et c'était déjà le cas avec $\alpha=x+E'$).

Désolé si la question semble un peu dénuée de sens.

Réponses

  • $x+E'$ a un sens bien dèfini, même si tu sommes des choses “qui ne sont pas de même nature“ (c'est quoi la “nature“ ?). N'oublie pas qu'à l'arrivée tu quotientes par $F'$, donc c'est plutôt $\overline u (\alpha) = u(x) + F'$.

    La condition $u(E') \subset F'$ permet de dire que c'est bien défini et ne dépend pas du représentant $x$ choisi.
  • Merci oui c'est cohérent. Maintenant, venons-en à la preuve de 1) $\implies$ 2). J'aimerais utiliser le théorème de factorisation des applications linéaires pour le montrer mais je ne vois pas comment.
  • Est-ce que tu peux énoncer ledit théorème ?
  • Soit $f:E\rightarrow F$ et $g:E\rightarrow G$ linéaires. Alors (i) $\iff$ (ii) avec :
    (i) $\ker(f)\subset\ker(g)$
    (ii) il existe $h:F\rightarrow G$ linéaire telle que $g=h\circ f$.

    Il y a aussi une version similaire avec les images mais je crois que ce n'est pas celle-ci qui sert ici.
  • Je crois qu'il y a un sujet d'agreg qui le fait assez bien... mais en introduisant une métrique, où il y a un inf:
    exemple du produit scalaire : projection sur un sous espace F de E où la projection est définie par un infimum...
    oui c'est fumeux...
  • ah ok tu parlais de cette version. Est-ce que tu peux l'appliquer pour prouver :

    Soit $f:E\to F$ une application linéaire qui est nulle sur $E'\subset E$. Alors elle se factorise de manière unique par la projection canonique $E\to E/E'$

    A noter que cet énoncé-ci est plus général que celui que tu donnes, au sens où il est vrai pour les groupes abéliens, les modules etc. Tu peux donc le prouver sans utiliser ton énoncé; mais puisque tu l'as autant le faire.

    (je viens de me rendre compte que tu cherches à prouver 1) => 2) et que le plan que je te propose est pour 2) => 1). 1) => 2) devrait être plus simple quand même)
  • Au temps pour moi, c'est 2) $\implies$ 1) que je souhaite montrer, l'autre inclusion est triviale.
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