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Comment montrer que pq est un projecteur ?

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Pourquoi est-il important de te montrer en tant que projecteur ?

Si tu es projecteur, c’est la même chose : la personne en face de toi a besoin de te connaître, de savoir qui tu es, de voir tes qualités, pour avoir envie de faire ensuite appel à ces qualités. Il est donc très important pour toi en tant que projecteur de te montrer. Evidemment, cela ne veut pas dire montrer tout de toi à tout le monde !

Comment fonctionne un projecteur de poursuite?

Le projecteur de poursuite est utilisé pour isoler un personnage (plus sur un plateau de télévision), ou simplement faire ressortir un personnage sur scène .Il est généralement équipé d’une lampe HMI. Le projecteur de poursuite est monté sur pied avec un mécanisme permettant de le diriger pour suivre les mouvements de l’acteur sur la scène.

Quelle est l’époque des projecteurs ?

Je vous le disais plus haut, selon le Design humain, notre époque est celle de l’avènement des projecteurs. Après avoir été beaucoup dirigé par les manifesteurs, notre monde change et de plus en plus de projecteurs arrivent au pouvoir.

ECE2-B2020-2021Projecteurs

Cet exercice fait le point sur les propriétés classiques des projecteurs. Cette notion n"est pas officiellement au programme mais se retrouve régulièrement dans les énoncés d"algèbre théorique, notamment dans les sujetsHEC.

Définition

(Pro jecteur)

SoitEun espace vectoriel.

Une applicationpest appelé unprojecteur deEsi elle vérifie : (1)p2L(E)(pest un endomorphisme deE). (2)pp=p(8x2E,p(p(x)) = (pp)(x) =p(x)).

La propriété(2)est appeléeidempotence.

Un projecteur est donc un endomorphisme idempotent.

Exercice

SoitEun espace vectoriel réel de dimension finie.

Soitp2L(E)un projecteur dep.

On suppose dans la suite :p6= idEetp6= 0L(E).

1. a) Démontrer que les seules valeurs propres possibles depsont0et1. b)Démontrer :Sp(p) =f0;1g. 2. a) Démontrer :Ker(p) = Im(idEp). b)Démontrer :Ker(idEp) = Im(p). c)En déduire quepest diagonalisable. 3. a) Démontrer :Im(p)\Ker(p) =f0Eg. b)Démontrer :E= Im(p) + Ker(p). (siAetBsont des ensembles, on noteA+B=fa+bja2A;b2Bg) c)En déduire que tout élémentx2Ese décompose de manière unique sous la forme : x=x1+x2 oùx12Im(p)etx22Ker(p).4.Dans la suite, on note :r= dimIm(p)ets= dimKer(p). On considèreB1= (e1;:::;er)une base deIm(p)etB2= (f1;:::;fs) une base deKer(p). a)Démontrer que la famille obtenue par concaténation des vecteurs de B

1estB2est une base deE. On noteBcette base.

b)DéterminerMatB(p). c)Quelle est la forme de la matrice obtenue dans la question précédente?

Pourquoi était-ce prévisible?

1. a) Démontrer que les seules valeurs propres possibles depsont0et1.

Démonstration.

Par définition dep, on a :pp=pou encore :p2p= 0L(E).

On en déduit que :

Q(X) =X2X=X(X1)

est un polynôme annulateur dep. Sp(p) fracines deQg=f0;1gb)Démontrer :Sp(p) =f0;1g.

Démonstration.

Il s"agit de démontrer que0et1sont bien valeurs propres dep. Tout d"abord :0est valeur propre dep,pest non injectif.

On procède par l"absurde.

Supposons quepest injectif. Commepest un endomorphisme deE, ev de dimension finie, on en conclut quepest bijectif. Alors, en composant par l"application réciproquep1dans l"égalité (2): p

1(pp) =p1p

q q p= idE

Ceci contredit l"hypothèse de l"énoncé.

On en déduit que0est valeur propre dep.(?): application directe du cours, (☀): pas de difficulté majeure, (☀☀): plus difficile, (☀☀☀): costaud 1

ECE2-B2020-2021De même :1est valeur propre dep,pidEest non injectif.

On procède par l"absurde.

Supposons quepidEest injectif. On en conclut, comme dans le point précédent, aupidEest bijectif. Remarquons que l"égalité(2)peut s"écrire sous la forme : p(pidE) = 0L(E) Alors, en composant par(pidE)1dans l"égalité, on obtient : p(pidE)(pidE)1= 0L(E)(pidE)1 q q p= 0L(E)

Ceci contredit l"hypothèse de l"énoncé.

On en déduit que1est valeur propre dep.2.a) Démontrer :Ker(p) = Im(idEp).

Démonstration.

On procède par double inclusion.

()Soity2Im(idEp).

Il existe alorsx2Etel quey= (idEp)(x) =xp(x).

On a alors :

p(y) =p(xp(x)) =p(x)p(p(x))(carpest linéaire) =p(x)p(x)(carpp=p) = 0 E

Ainsiy2Ker(p).

Im(id

Ep)Ker(p)()Soitx2Ker(p).

Alors p(x) = 0E donc xp(x) =x et (idEp)(x) =x

Ainsi :x= (idEp)(x)2Im(idEp).

Ker(p)Im(idEp)b)Démontrer :Ker(idEp) = Im(p).

Démonstration.

On procède par double inclusion.

()Soitx2Ker(idEp).

Alors :

(idEp)(x) = 0E q xp(x).

On en déduit :x=p(x)2Im(p).

Ker(id

Ep)Im(p)()Soity2Im(p).

Il existe alorsx2Etel quey=p(x).

On a alors :

(id

Ep)(y) =yp(y)

=p(x)p(p(x))(par définition dey) =p(x)p(x)(carpp=p) = 0 E

Ainsiy2Ker(idEp).

Im(p)Ker(idEp)(?): application directe du cours, (☀): pas de difficulté majeure, (☀☀): plus difficile, (☀☀☀): costaud 2

ECE2-B2020-2021La démonstration de cette question fait apparaître des arguments analogue à ceux présents dans la question précédente. En réalité, on peut se servir du résultat précédent pour démontrer cette question.

Détaillons cette méthode.

On commence par montrer :pest un projecteur)idEpest un projecteurConsidérons un projecteurp. AlorsidEp2L(E)et :

(id

Ep)(idEp) = idEpp+pp

= id Epp+p = id Ep

Ainsi,q= idEpest un projecteur deE.

En utilisant le résultat de la question2.a), on obtient :

Ker(q) = Im(idEq)

q q

Ker(id

Ep) Im(idE(idEp)) = Im(p)

Insistons par ailleurs sur l"écritureIm(p) = Ker(idEp). Un élémentxdeKer(idEp)vérifie :x=p(x). Ainsi :

8x2Im(p); p(x) =x

ce qui s"écrit encore :pIm(p)= idIm(p)(sur l"ensembleIm(p), l"applicationpopère comme l"application identité).

On a :Ker(idEp) = Ker(pidE) =E1(p). En effet :

x2Ker(idEp),x=p(x) ,p(x) =x,x2Ker(pidE)Commentairec)En déduire quepest diagonalisable.

Démonstration.

D"après le théorème du rang :

dim(E) = dimIm(p)+ dimKer(p) = dim

Ker(idEp)+ dimKer(p)(d"après2.b))

= dim

E1(p)+ dimE0(p)

On en déduit quepest diagonalisable.3.a) Démontrer :Im(p)\Ker(p) =f0Eg.

Démonstration.

On procède par double inclusion.

()Tout d"abord :

0E2Im(p)carIm(p)est un espace vectoriel.

0E2Ker(p)carKer(p)est un espace vectoriel.

Ainsi,0E2Im(p)\Ker(p).

f0Eg Ker(p)\Im(p)()Soity2Im(p)\Ker(p). y2Im(p), donc il existex2Etel quey=p(x) (). y2Ker(p), doncp(y) = 0E. En appliquantpde part et d"autre de l"égalité(): p(y) =p(p(x)) = (pp)(x) =p(x) q 0 E

On en déduit, d"après():y=p(x) = 0E.

Ker(p)\Im(p) f0Eg(?): application directe du cours, (☀): pas de difficulté majeure, (☀☀): plus difficile, (☀☀☀): costaud 3

ECE2-B2020-2021Notons queKer(p) =E0(p)etIm(p) =E1(p). Cette question est donc une instance particulière du résultat suivant :f2L(E)

1et2sont deux

valeurs propres distinctes def9 >;)E1(f)\E2(f) =f0EgTout d"abord :E

1(f)\E2(f) f0EgcarE1(f)et

E

2(f)contiennent0Een tant qu"espaces vectoriels.

D"autre part, six2E1(f)\E2(f)alors :

f(x) =1xetf(x) =2x

On en déduit :1x=2xet :(12)x= 0E.

Par hypothèse,16=2. On en déduitx= 0E.

E

1(f)\E2(f) f0EgCommentaire

b)Démontrer :E= Im(p) + Ker(p).

Démonstration.

On procède parAnalyse-synthèse.

Analyse: supposonsE= Im(p) + Ker(p).

Soitx2E. Il existe alors(x1;x2)2Im(p)Ker(p)tel que : x=x1+x2En appliquantp: p(x) =p(x1) +p(x2) q q x

10E(carx12Ker(idEp)

etx22Ker(p)) On en déduit :x1=p(x)etx2=xx1=xp(x).Synthèse: soitx2E. Écrivons : x=p(x) + (xp(x))

Alors :

p(x)2Im(p). (xp(x))2Ker(p).

En effet :p(xp(x))=p(x)p(p(x)) =p(x)p(x) = 0E.

On a bien :E= Im(p) + Ker(p)Formellement, la partieAnalysedu raisonnement n"est pas indispensable. Elle permet simplement d"expliquer d"où pro- vient la décompositionx=p(x) + (xp(x)). Il faut noter que le raisonnement par analyse-synthèse n"est mentionné que dans le programme ECS. Dans un sujet ECE, il ne peut être demandé de faire seul un tel raisonnement. Comme le signale le point précédent, nous avons ici opté pour cette présentation pour expliquer d"où provient la dé- composition présentée dans la partiesynthèse.Commentaire c)En déduire que tout élémentx2Ese décompose de manière unique sous la forme : x=x1+x2 oùx12Im(p)etx22Ker(p).

Démonstration.

Cette décomposition a déjà été présentée dans la question précédente.

Il reste à démontrer l"unicité.

Soitx2E. On suppose qu"il existe :

(x1;x2)2Im(p)Ker(p)tel que :x=x1+x2.quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40
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