Réduction (oral Mines MP 2012)

Bonsoir. Svp j'ai besoin d'aide pour cet exercice(8) car je ne trouve pas grande chose. J'ai essayé de distinguer deux cas, si f est injective alors elle est bijective donc c'est fini, sinon alors Ker(f) (qui est un sous-espace stable de f) n'est pas réduit à 0, j'ai essayé de montrer que son supplémentaire sera Im(f) mais en vain. Merci.113052

Réponses

  • Le polynôme $P$ s'écrit $a_1X+\cdots+a_dX^d$ avec $a_1\neq 0$, soit $XQ(X)$, avec $Q(X) = a_1+\cdots+a_dX^{d-1}$ qui n'est pas divisible par $X$. On applique alors le lemme des noyaux...
  • Bonsoir, Youss,

    une indication : écris $P=XQ$ et utilise le lemme des noyaux.

    Une remarque : si $E$ est de dimension finie, ce qui n'est pas supposé ici, le seul supplémentaire stable possible de Ker $f$ est Im $f$ (et le seul supplémentaire stable possible de Im $f$ est Ker $f$).
  • Cramba ! Grillé par Guégo, l'homme qui poste plus vite que son ombre.
  • Hé ouais ! Cela dit, ce n'est pas tout à fait fini. Il faut encore montrer que $Ker(Q(f)) = Im(f)$.113056
  • àGuego : Quand $P(f)=0$, cela résulte du lemme des noyaux ?
  • Tout est clair avec vous. Merci
  • Youss : de rien !

    Guégo : pour moi, l'égalité $\ker P(u)=\mathrm{im\,} Q(u)$ fait partie du théorème lorsque $PQ(u)=0$, avec $P$ et $Q$ premiers entre eux. Cela dit, on peut en discuter...
  • Le lemme des noyaux tel que je l'ai appris en prépa (il y a longtemps maintenant) disait juste que si $P$ et $Q$ sont premiers entre eux, alors $\ker\big((PQ)(f)\big) = \ker\big(P(f)\big) \oplus \ker\big(Q(f)\big)$, rien de plus.
  • Tu as sans doute raison, mais on me l'a enseigné avec la précision sur l'image et j'ai toujours conservé cela dans mon propre enseignement, car c'est une information que je juge importante, et ce d'autant plus qu'il est en général plus facile d'établir l'appartenance à un noyau que celle à une image.
  • Pour moi, l'apport supplémentaire (nécessaire pour la décomposition de Chevalley-Dunford-Jordan-Younamehim) est que les projecteurs sur les noyaux sont des polynômes en l'endomorphisme.
  • c'est vrai ! On a cela aussi... (et ces projecteurs commutent donc avec l'endomorphisme)
  • john_john à quoi pensez-vous quand vous dites que vous jugez cette information importante ?
  • Bonsoir, Mini_Calli,

    c'est sûr, mon opinion est plus ou moins subjective, mais je reviens au fait qu'est en général plus facile d'établir l'appartenance à un noyau que celle à une image..

    Prenons un exemple : si $p$ et $q$ sont deux projecteurs tels que $pq=qp=0$, alors Im $(p+q)=$ Im $p+$ Im $q$. Cela se montre par double inclusion, mais l'inclusion réciproque fait souvent sécher les élèves : si $x=p(y)+q(z)$, pourquoi est-il de la forme $(p+q)(t)$ ? En revanche, cela devient immédiat si l'on vérifie que ce $x$ est dans le noyau de $p+q-{\rm Id}$.

    Comme Math Coss me l'a fait remarquer, le fait que les projecteurs sur les facteurs directs sont des polynômes en $f$ est une indication précieuse également : ils commutent, entre autres.

    J'espère avoir été convaincant (et avoir répondu à ta question) !

    Cordialement, j__j
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