question naïve

bonjour,

j'étudie le calcul tensoriel dans le cadre de la physque (relativité, mecanique de milieu continue, ...).

Quand on définit l'espace dual (espace des contravecteurs) d'un E-V, on le définit comme l'ensemble des formes linéaires de E dans le corps.
J'ai bien compris que l'on veut que $\forall$ u* $\in$ E* et $\forall$ v $\in$ E, u*.v $\in$ $\K$.
Cependant, une notion intuitive que je me fais de l'espace dual, c'est par exemple ce que sont les vecteurs lignes au vecteurs colones... une sorte de représentation de E.

Ma question : qu'est ce qui nous dit que toute les formes linéaires peuvent être représenter par un vecteur? Ne peut-il pas en exister une bizare qui soit tellement farfelu qu'elle n'est pas d'équivalent géométrique? Un théorème de premier cycle que j'aurai oublier?

Merci d'avance.
Fruchti.

Réponses

  • Pas en dimension finie.
    Si tu considere l'application $f$ qui va de $E$ dans $E*$ et qui à un vecteur $x$ associe le produit scalaire par ce vecteur :
    $x->(x|.)$ (c'est bien une forme lineaire) tu montre sans trop de mal que $f$ est un isomorphisme de $E$ sur $E*$.

    En effet en dimension finie, etant donnée que un espace et son dual on meme dimension il suffit de verifier l'injectivité de $f$ et donc son noyaux.

    Par contre en dimension infinie ce n'est plus tout le temps vrai. En effet pour que toute forme lineaire s'ecrive comme un prosuit scalaire par un vecteur fixe il faut que cette forme lineaire soit continue car le produit scalaire est continu par Cauchy-Shwartz (dsl s'il y a une faute dans ce nom...)
  • Pas en dimension finie.
    Si tu considere l'application $f$ qui va de $E$ dans $E^*$ et qui à un vecteur $x$ associe le produit scalaire par ce vecteur :
    $x->(x|.)$ (c'est bien une forme lineaire) tu montre sans trop de mal que $f$ est un isomorphisme de $E$ sur $E^*$.

    En effet en dimension finie, etant donnée que un espace et son dual on meme dimension il suffit de verifier l'injectivité de $f$ et donc son noyaux.

    Par contre en dimension infinie ce n'est plus tout le temps vrai. En effet pour que toute forme lineaire s'ecrive comme un prosuit scalaire par un vecteur fixe il faut que cette forme lineaire soit continue car le produit scalaire est continu par Cauchy-Shwartz (dsl s'il y a une faute dans ce nom...)
  • merci pour ta réponse !

    rapide et claire !

    tant que j'y suis existe t-il un cours en pdf sur le calcul tensoriel pour physicien. Il y a un bouquin dans ma BU aux éditions Dunod, mais j'en voudrai une version pour chez moi...
    Tout les cours que je vois sur le sujet sont plutot destiné aux matheux, et je n'ai plus trop l'habitude du formalisme et de la rigeur. En clair un poly pas trop cmplet, et un peu intuitif serait sympa...

    encore merci ;-)
  • Pour tout espace de Hilbert l'espace vectoriel est isomorphe a son dual (Th de Riez).
  • dual topologique tu veux dire?
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