Isomorphisme

Bonjour,
Voilà j'ai un problème avec un exo , on a f appartenant aux applications linéaires de E dans E tel que f^3=f²+f+id , on doit montrer que f est isomorphisme ,donc pour la linéarité ça va , mais pr la bijectivité il suffit de montrer que Ker (f)=0 , mais comment procéder dans ce cas là ?

Réponses

  • Bonjour,

    si x est dans le noyau de f alors f^3(x)-f^2(x)-f(x)-x=0 donc x= ?
  • Bonjour,
    En fait voilà comment j'ai fait :
    On pose f o f(x)=x et on pose f(x)=0 l'expression devient : f o( fof(x)-f(x))=x
    => f(x)=x =>x=0 => Ker (f)={0} , est ce correct ?
  • {\it Voilà j'ai un problème avec un exo , on a f appartenant aux applications linéaires de E dans E tel que f^3=f²+f+id , on doit montrer que f est isomorphisme ,{\bf donc pour la linéarité ça va}.....}

    Tu n'imagines même pas à quel point tu as compris un truc absolument essentiel dans les maths en disant ça!

    {\it Bonjour,
    En fait voilà comment j'ai fait :
    On pose f o f(x)=x et on pose f(x)=0 l'expression devient : f o( fof(x)-f(x))=x
    => f(x)=x =>x=0 => Ker (f)={0} , est ce correct ?}

    {\bf NON!!!!} Dès lors que tu as le {\bf moindre doute} c'est que ça ne va pas, même pas besoin de lire. Quand tu vas te faire bronzer dans le pacifique, imagines qu'on ait autorisé la construction de l'avion que tu vas prendre alors que l'ingénieur avait dit "voilà mes calculs [...]. Bon bah j'espère que ça va"
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • comment fait-on alors pr ce cas là ?
  • Quoique je te dirais, je ne pourrais augmenter que tes connaissances, et non la liste de tes certitudes...

    Seule une solution qui de toi viendrait pourrait t'inspirer un sentiment de certitude.

    Confiance tu ne dois faire à personne, car inmariables sont confiance et certitude...

    Déçu je me doute que tu seras par ma réponse, mais ainsi vient la maturité: quand on se rend compte qu'on n'a que ce qu'on a construit

    Ton optimisme tu dois garder car avec toi la force est...

    Non, non, "sale petit connard" je ne suis pas... Plus tard, tu comprendras
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • lol , un peu de sérieux , je bloque sur le problème , quelqu'un pourrait-il me donner une petite piste , s x appartient au noyau de f alors f(x)=0 et on f^3-f²=x mais comment continuer ensuite ?
  • Si $f(x)=0$, que vaut $f^2(x)$ ?
  • Bonsoir lol

    L'indication de Ma\~{} devrait t'amener à la solution ...
    Toutefois, une autre piste : $f^3-f^2-f=\mathrm{id}$, que tu écris $f\circ(f^2-f-\mathrm{id}) = \mathrm{id}$ et tu reconnais l'axiome d'existence d'un inverse pour une loi de composition : $\exists a',\ a.a' = 1$
    Tu en déduis que $f$ est inversible pour la composition des endomorphismes, donc c'est un isomorphisme. Tu as même l'expression de l'inverse.

    Alain
  • Citation de Alain: $f\circ(f^2-f-\mathrm{id}) = \mathrm{id}$

    {\bf Mea Culpa!!!!} L'acte de certitude {\bf peut te venir de quelqu'un d'autre} (indirectement), en fait, non parce qu'il t'affirme quelque chose et que tu lui fais confiance, mais parce qu'il te suggère une "piste" et {\bf ça t'inspire} une preuve!

    comprendre n'implique pas forcément trouver!

    comprendre plus être inspiré {\bf égal} trouver

    Peux-tu, {\bf \large en une ligne}, {\bf puisque tu étais prêt à admettre que l'implication} {\it ($f(x)=0$ entraine $x=0$) entraine $f$ isomorphisme} déduire de ce qu'Alain t'a "donné" (il est donc admis tel quel que $f\circ(f^2-f-\mathrm{id}) = \mathrm{id}$) que $f(x)=0$ entraine $x=0$??????
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • f²(x)=f(f(x))=f(0) et ?
  • en cours, je n'ai pas vu cette propriété .
  • lol, c'est pas juste une angine...

    Tes problèmes ne viennent pas d'une mauvaise compréhension du fond, mais du fait que tu souhaites aborder ces sujets avec une approche "impressionniste" du langage mathématique (en tout cas, apparemment)

    Quand tu écris "f²(x)=f(f(x))=f(0)"

    De quel x tu parles (est-il quelconque, est-il presque quelconque, etc)?

    Quand tu écris "en cours, je n'ai pas vu cette propriété"

    De quelle propriété tu parles?

    Quand tu écris "?" (juste après la première citation), c'est quoi ta question?
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Tu es bien sûr que rien dans ton cours ne te dit ce que vaut $f(0)$ pour $f$ linéaire ?
  • Définition: oui $f\circ g$ transforme bien chaque $x$ en $f(g(x))$

    Autre question: selon toi est-ce vraiment universel que $f\circ (g+h)=(f\circ g)+(f\circ h)$? ou est-ce réservé aux ap.linéaires?

    Autre question: selon toi est-ce vraiment universel que $(g+h)\circ f=(g\circ f)+(h\circ f)$? ou est-ce réservé aux ap.linéaires?
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • pour les pistes proposées , la compositions des endomorphismes pr montrer que c un isomorphisme , je n'ai pas vu cette propriété en cours.Et pour l'autre , si f(x)=0 alors f²(x)=f(f(x))=f(0) c'est tout ce qu'on a ,enfin je pense .
  • f(0)=0 c'est ça ?
  • Pour la première piste, que vaut $f(0)$ pour $f$ linéaire ?
    En ce qui concerne la seconde, reprenons. Une fonction $g$ d'un ensemble $A$ dans un ensemble $B$ est bijective si et seulement si il existe une fonction $h$ de $B$ dans $A$ telle que $g \circ h=id_B$ et $h \circ g=id_A$. h est alors appelé l'inverse de $g$.
    Maintenant ce qui n'est peut-être pas encore dans ton cours c'est que dans le cas d'une application linéaire, si elle est bijective alors son inverse est également linéaire. Donc f linéaire et bijective est un isomorphisme. Et une deuxième chose peut-être pas dans ton cours (?), c'est que pour montrer qu'une application linéaire en dimension finie est bijective il suffit de démontrer l'existence d'un inverse à droite, ou à gauche.
    Voilà ce qu'utilisait AD.
    Est-ce plus clair ?
  • Oui, $f(0)=0$ et je suis sûre que tu vas réussir à le démontrer !
  • Ce n'est trop grave lol, en début d'exercice je me suis dit comme f est une application linéaire, f(0)=0, mais je n'étais pas sûr donc voilà, une fois qu'on a ça l'exo est fini
    f(f(f(x)))-f²(x)-f(x)=x => f(f(0))-0-0=x =>f(0)-O-O=x=> 0-0-0=x => Ker(f)={0}


    [lol : J'ai corrigé, mais pour une bonne compréhension de tes messages, écris tes mots en entier et évite le langage SMS. AD]
  • à 18h et quelques, lol adit: "\verbatim{c'est trop grave lol , en début d'exercice je me suis dit comme f est une application linéaire , f(0)=0 , mais g t pas sur donc voilà , une fois qu'on a ça l'exo est fini f(f(f(x)))-f²(x)-f(x)=x => f(f(0))-0-0=x =>f(0)-O-O=x=> 0-0-0=x =>
    Ker(f)={0}
    }"


    {\bf Et là t'es prêt à mettre ta main à couper?}
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Quoi ?
  • Je pense que Christophe tique un peu sur ton : "au début je pensais que $f(0)=0$ mais j'étais pas sûr". Il te demande si maintenant tu en es sûr, et pas seulement parce que nous l'affirmons...
  • Pas seulement sûr de ça...

    Il déduit $Ker(f)=0$ du fait que $f(0)=0$ (en passant par l'hypothèse $f(f(f(x)))-f^2(x)-f(x)=x$ (pour tout $x$, je pense))

    Si j'étais mauvaise langue je dirais qu'il "semble" déduire

    $f(x)=0$ entraine $x=0$

    de

    $x=0$ entraine $f(x)=0$

    Mais, {\bf moi}, je ne suis pas méchant!
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Non Christophe, si tu le lis bien, lol a écrit : "f(f(f(x)))-f²(x)-f(x)=x => f(f(0))-0-0=x =>f(0)-O-O=x=> 0-0-0=x =>
    Ker(f)=0"
    Moi je m'insurgerais plutôt pour $ker(f)=0$ au lieu du singleton {$0$} (que tu écris aussi), mais peut-être ne suis-je qu'une méchante pinailleuse ?
  • Bon alors attends, je lis {\bf en détails!!!} et réponse dans 10mn...

    Une bonne poignée de minutes plus tard: {\bf tu as parfaitement raison}

    Par contre, ça confirme ce que je lui disais, finalement il est victime de son "impressionnisme" langagier, car du coup, pourquoi n'a-t-il pas répondu aux moult questions faciles qui étaient sensées "échauffer" son muscle cranien (en particulier celles juste après l'aide fournie par AD?)

    Bon, pour expier je {\bf rédige proprement moi-même SA solution}:

    {\it Supposons que $f(x)=0$. Alors $f(fx))=_{remplacement\ de\ f(x)\ par\ 0}f(0)=_{valable\ pour\ toute\ application\ lineaire}0$. Et $f(f(f(x)))=f(0)=0$

    Par ailleurs, $f(f(f(x)))-f(f(x))-f(x)=_{hypothese}x$ et donc $x=0-0-0=0$

    le seul $x$ tel que $f(x)=0$ est donc $0$ et donc $Ker(f)=\{0\}$ (ici un détail, c'est chiant de faire les accolades à chaque fois, surtout en tex... )}

    {\bf Bravo à toi lol!!!!} (mais tu as douté à plusieurs moments, et c'est dommage, car de dextérité et concision tu sembles doté...) Avec son pseudo, on peut pas dire "lol"
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • DEMONTRER QUE le noyau de $f:E\to E$ est nul est équivalent à dire que $f$ est INJECTIVE.
    La bijectivité est alors acquise si $E$ est de dimension FINIE.
    Ici, prouver que le noyau de $f$ est nul n'est donc pas suffisant.

    Indication pour traiter l'exercice :

    (1-X)(X^2+X+1)=1-X^3.

    Cela doit vous donner suffisamment d'idée pour prouver que
    $$ (\mathrm{Id}-f)f^3=\mathrm{Id}-f^3, $$

    d'où $$(2\mathrm{Id}-f)f^3=\mathrm{Id},$$

    Sauf erreur de calcul de ma part,
    l'inverse de $f$ est donc $(2\mathrm{Id}-f)f^2,$ etc.


    Amicalement.
  • Snif... Fallait attendre!!! La méchanceté ne se mange pas tiède. Prends modèle sur moi (lis ya plein de posts) si tu veux imiter Columbo, là tu t'es laissé emporter par une certaine vanité je pense... {\bf Et en plus,} tu proposes une solution

    Quand je dis que l'orgueil mène le monde!
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • en fait c'est assez general si tu as f lineaire "annuleé" par un polynome ,de coefficient constant non nul alors f est un iso

    annuler veut dire qu'on a une relation f^k+a_(k-1)f^(k-1)+...+a1f+a0id=0
    ici f^3=f²+f+id

    demo: exo
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