hyperplan et base duale
dans Algèbre
Bonjour,
Soit V un espace vectoriel de dimension n.
On appelle hyperplan tout sous-espace H de V de dimension n-1
1) Soit f appartenant à V. Montrer que Ker(f) est un hyperplan.
2) Soit H hyperplan. Fixer une base { h1,...,hn-1,$v_0$} de V de sorte que {h1,...,hn-1} soit une base de H (justifier). On note $f_0$ = $v_0$ *
a) Montrer que H= ker $f_0$ .
b) Foit f une forme linéaire telle que H=ker(f), montrer que f = $\lambda$ $f_0$.
3)On prend V = $\R^3$, H l'hyperplan de base {$h_1$=(1,1,0),$h_2$=(0,1,1)} . On complète à une base de $\R^3$ par $v_0$ = {(0,0,1)}.On introduit $f_0$ comme dans 2) et on note {E1*,E2*,E3*} la base duale de la base canonique.
Montrer que $f_0$=E1* - E2* + E3*, et en déduire les formes f telles que H = ker (f)
Soit V un espace vectoriel de dimension n.
On appelle hyperplan tout sous-espace H de V de dimension n-1
1) Soit f appartenant à V. Montrer que Ker(f) est un hyperplan.
2) Soit H hyperplan. Fixer une base { h1,...,hn-1,$v_0$} de V de sorte que {h1,...,hn-1} soit une base de H (justifier). On note $f_0$ = $v_0$ *
a) Montrer que H= ker $f_0$ .
b) Foit f une forme linéaire telle que H=ker(f), montrer que f = $\lambda$ $f_0$.
3)On prend V = $\R^3$, H l'hyperplan de base {$h_1$=(1,1,0),$h_2$=(0,1,1)} . On complète à une base de $\R^3$ par $v_0$ = {(0,0,1)}.On introduit $f_0$ comme dans 2) et on note {E1*,E2*,E3*} la base duale de la base canonique.
Montrer que $f_0$=E1* - E2* + E3*, et en déduire les formes f telles que H = ker (f)
Réponses
-
Pour la première question, je suppose que $f \in V^*$ dual de $V$ ? C'est faux, bien entendu si $f$ est la forme nulle.
Qu'as-tu fais dans cet exercice ? Merci d'avance pour ta réponse.
Bruno -
Bonjour,
Je suppose que dans la question 1), il faut lire :
1) Soit $f\in V^*$ (c'est à dire $f$ est une application linéaire de $V$ dans $\mathbb{R}$). Montrer que $Ker(f)$ est un hyperlan.
=> Pour montrer que $Ker(f)$ est un hyperplan, tu dois montrer 2 choses : i) Que $ker(f)$ est un sev de $V$; ii) Que ce sev est de dimension $n-1$.
Pour le i), avez-vous déjà démontré ce résultat en cours ? Il y à normalement dans un cours d'algèbre linéaire ce genre de proposition :
{\it Proposition : Soit $f: E \to F$ une application linéaire alors $Ker(f)$ est un sev de $E$}
Ici, tu es dans le cas particulier où $E=V$, $F=\mathbb{R}$. Si tu as le droit d'utiliser ce théorème, il n'y a donc rien à faire.
Si tu n'as pas à ta disposition ce théorème, tu vas devoir montrer à la main le fait que $ker(f)$ est un sev. Comment fait-on? Déjà, on doit se poser la question : "Comment montrer qu'un ensemble est un sev?On cherches dans le cours la définition de sev et on trouve :
{\it Définition : On dit qu'une partie $A$ d'un espace vectoriel $E$ sur un corps $\mathbb{K}$ est un sev si \begin{enumerate}\item $A\neq\emptyset$,
\item Pour tout $x,y\in A$, on a $x+y\in A$
\item Pour tout $\lambda\in \mathbb{K}, x\in A$, $\lambda x\in A$
\end{enumerate}}
Il te faudra donc vérifier ces 3 points avec $A=ker(f)$ et $E=V$.
Je te laisse déjà réfléchir à ça.
Bon courage.
sk.
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