[PDF] Projecteurs et symétries Définition (Projecteur). • Le projecteur





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Correction du devoir `a la maison

Montrer que p + q est un projecteur si et seulement si p ◦ q = q ◦ p = 0. (Dans ce qui suit p2 désigne p ◦ p



Projecteurs et symétries

On dit que p est un projecteur s'il existe E1 et E2 deux sous-espaces vectoriels supplémentaires dans E tels que p est la projection sur E1 parallèlement à E2.



Soit E un − Kespace vectoriel et p un projecteur de E. Montrer que

est un projecteur de E. 2. Comparer les noyaux et les images de p et. E. Id p. − . Analyse. Un (très) grand classique (une question de cours diraient 



Projecteurs

a) Démontrer : Im(p) ∩ Ker(p) = {0E}. b) Démontrer Détaillons cette méthode. • On commence par montrer : p est un projecteur ⇒ idE − p est un projecteur.



Exercice Éléments de solution

Montrer que u et p commutent si et seulement si Ker p et Im p sont stables Comme p est un projecteur on a E = Ker p ⊕ Im p. Soit x ∈ Ker p



9782340-023444_001_432.indd

Soit p et q deux projecteurs d'un K-espace vectoriel E. 1. Montrer que : p + q est un projecteur si et seulement si



Projections orthogonales Projections orthogonales

p). En déduire que 2idE +p est un isomorphisme. 2. Considérons deux projecteurs p et q qui commutent. Montrer que p ◦q est un projecteur et justifier que ...



Untitled Untitled

Démontrer que p est un projecteur si et seulement si e - p en est un. 2. a) Quel est le seul projecteur inversible de E? b) Déterminer le projecteur p pour 



Dans tout ce qui suit on désigne par k un corps commutatif de

Montrer que 2p − IdE est une symétrie si et seulement si p est un projecteur. 3. Conjugaison commutation. Soit p = pF



Algèbre linéaire I

Soit E un espace de dimension finie. Montrer que la trace d'un projecteur est son rang. Correction ▽. [005590]. Exercice 



Applications linéaires

Montrer qu'une application linéaire p est un projecteur et savoir l'identifier en calculant Ker(p)



Correction du devoir `a la maison

Soit E un espace vectoriel sur R. On appelle projecteur une application linéaire p : E ? E qui vérifie p ? p = p. (1) Si p est un projecteur montrer que 



Projecteurs

Une application p est appelé un projecteur de E si elle vérifie : 1. a) Démontrer que les seules valeurs propres possibles de p sont 0 et 1.



Projecteurs et symétries

Définition (Projecteur). • Le projecteur p (ou la projection) sur E1 parallèlement à E2 est défini par: p : E = E1 ? E2. ? E x = x1 + x2. ?? x1 .



Dans tout ce qui suit on désigne par k un corps commutatif de

Montrer que p est un projecteur. b) Reformuler le résultat de a) en termes des valeurs propres de p et des sous-espaces propres correspondants. L'endomorphisme 



Exercices de mathématiques - Exo7

Montrer que la famille de fonctions (cos(px))p?N ?(sin(qx))q?N? est libre. Dans le cas où p+q est un projecteur déterminer Ker(p+q) et Im(p+q).



Soit E un ? Kespace vectoriel et p un projecteur de E. Montrer que

est un projecteur de E. 2. Comparer les noyaux et les images de p et. E. Id p. ? . Analyse. Un (très) grand classique (une question de cours diraient 



MPSI 2 : DL 4

F = (F ? ker p)+(F ? Im p). ) (ii). 2 Deuxi`eme partie. Q 5 Soit p un endomorphisme de E. Montrer que p est un projecteur de E si et seulement si il 



Exercice Éléments de solution

Soit E un espace vectoriel de dimension finie u ? ? (E) et p un projecteur de E. Montrer que u et p commutent si et seulement si Ker p et Im p sont 



Exercices de mathématiques - Exo7

Par définition un endomorphisme p de E est un projecteur si et seulement si Soient p et q deux projecteurs



Projecteurs et symétries - Free

Projecteur Dé?nition (Projecteur) Le projecteur p (ou la projection) sur E1 parallèlement à E2 est dé?ni par: p: E = E1 E2! E x = x1 +x2 7! x1: E1 est appelé base de la projection et E2 direction de la projection On dit que p est un projecteur s’il existe E1 et E2 deux sous-espaces vectoriels supplémentaires dans E tels que p est



Feuille d'exercices n o 19 : Applications linéaires

3 Soient p et q deux projecteurs montrer que : [Kerp=Kerqp= p qet q=q p] 4 p et q étant deux projecteurs véri?ant p q+q p = 0 montrer que p q = q p = 0 Donner une condition nécessaire et suf?sante pour que p+q soit un projecteur lorsque p et q le sont Dans ce cas déterminer Im(p+q) et Ker(p+q) en fonction de Kerp Kerq Imp et



Feuille d'exercices n o 19 : Applications linéaires

1 Montrer que p q est aussi un projecteur 2 Montrer que Im(p q) = Im(p) Im(q) 3 Montrer que ker(p q) = ker(p) + ker(q) 4 On suppose de plus que p q = 0 (et donc q p = 0 également) Montrer alors que p + q est aussi un projecteur de mêmes noyau et image que p q Exercice 9 (**) Soit f 2L(E) où E est un espace vectoriel de dimension



Projecteurs symétries endomorphismes nilpotents - unicefr

Exercice 1 Montrer que p 2L(E) est un projecteur ssi p2 = p Si car k 6= 2 montrer que s est une symétrie ssi s2 = id Exercice 2 Soient k un corps de caractéristique nulle et p 1;:::;p n 2L(E) des projecteurs a) Si p 1 + +p n = 0 montrer que p 1 = = p n = 0 b) Montrer que p 1 + + p n est un projecteur ssi 8i 6= j p i p j = 0 et qu



Feuille d'exercices n 17 : Applications linéaires

1 Montrer que p est un projecteur 2 Véri er que Im(p) = fx 2E jf(x) = xg 3 On note q le projecteur sur ker(p) parallèlement à Im(p) exprimer q comme combinaison linéaire de f et de p 4 En déduire que E = ker(f id E) ker f + 1 2 id E II Expression des puissances de f 1 Montrer en utilisant les résultats de la première partie



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p(y) = p2(a) = p(a) = y puisque p est un projecteur Il s’ensuit donc que y = p(x) et donc z = x p(x): cela constitue donc une condition n ecessaire a l’existence de la d ecomposition de x 2E comme somme d’un el ement de Im(p) et d’un el ement de Ker(p) Synth ese: Soit x 2E et posons x = p(x) + (x p(x)) Nous avons evidemment p(x) 2

Comment montrer que pq est un projecteur ?

1. Montrer que pq est aussi un projecteur. 2. Montrer que Im(pq) = Im(p) Im(q). 3. Montrer que ker(pq) = ker(p) + ker(q). 4. On suppose de plus que p q = 0 (et donc q p = 0 également). Montrer alors que p + q est aussi un projecteur, de mêmes noyau et image que pq.

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.

Projecteurs et symétries

SoitEun espace vectoriel etE1,E2deux sous-espaces vectoriels supplémentaires dansEi.e.E=E1E2.

Projecteur

Définition (Projecteur)

Le projecteurp(ou la projection) surE1parallèlement àE2est défini par: p:E=E1E2!E x=x1+x27!x1: E

1est appelé base de la projection etE2direction de la projection.

On dit quepest un projecteur s"il existeE1etE2deux sous-espaces vectoriels supplémentaires dansEtels que

pest la projection surE1parallèlement àE2.

Exemples

1)

DansR2, [faire une figure dans le plan]

2)

DansR3, [faire une figure dans l"espace], projection sur un plan parallèlement à une droite et projection sur une

droite parallèlement à un plan.

Théorème (Propriétés des projecteurs)Soitpla projection surE1parallèlement àE2. Alors:

1) p2 L(E)etpp=p 2)

Imp=E1etKerp=E2

3) E

1= Ker(pIdE)c"est-à-dire:8x2E; x2E1,p(x) =x:

AinsiE1est l"ensemble des vecteurs invariants parp.

Preuve -

1) Soient(x;y)22E2,(;)2K2alorsx=x1+x2ety=y1+y2où(x1;y1)2(E1)2et(x2;y2)2(E2)2. Donc: p(x+y) =p(x1+x2+y1+y2) =p(x1+y1| {z

2E1+x2+y2|

{z 2E2)
=x1+y1=p(x) +p(y):

Doncpest linéaire. Et:

(pp)(x) =p(p(x)) =p(p(x1+x2)) =p(x1) =p(x1|{z}

2E1+ 0

E|{z}

2E2) =x1:

Doncpp=p.

2)

Par définitionImpE1.

Inversement, soitx12E1alors

x

1=p(x1|{z}

2E1+ 0

E|{z}

2E2)2ImpdoncE1Imp:

FinalementE1= Imp.

Soitx2Kerpalors d"une partp(x) = 0E. D"autre partx=x1+x2oùx12E1etx22E2, doncp(x) =x1. Finalement x

1= 0Eet doncx=x22E2. On a donc montré queKerpE2.

Inversement, soitx22E2. Alorsp(x2) =p( 0E|{z}

2E1+x2|{z}

2E2) = 0

Edoncx22Kerp. DoncE2Kerp.

FinalementE2= Kerp.

3)

Soitx2Ealorsx=x1+x2oùx12E1etx22E2. Alors

x2E1,x=x1,p(x) =x1=x,(pIdE)(x) = 0E,Ker(pIdE): 1 Théorème (Caractérisation des projecteurs)Supposonsp2 L(E). Alors: pprojecteur,pp=p:

Dans ce casImpetKerpsont des sous-espaces vectoriels supplémentaires deEetpest le projecteur surImp=

Ker(pIdE)parallèlement àKerp.

Preuve -): supposons quepest un projecteur. Alors d"après le théorème précédentpp=p. (: supposons quepp=p.

Montrons tout d"abord queE= Kerp+ Imp.

On a clairementKerp+ ImpEcarKerpetImpsont des sous-espaces vectoriels deE.

Inversement, soitx2E, alors

x=p(x)| {z

2Imp+(xp(x)|

{z

2Kerp)carp(xp(x)) =p(x)p(p(x)) =p(x)(pp)(x) =p(x)p(x) = 0E:

DoncEKerp+ Imp. FinalementE= Kerp+ Imp.

Montrons maintenant queKerp\Imp=f0Eg.

On a clairementf0Eg Kerp\Imp.

Inversement, soitx2Kerp\Imp. Alors d"une partp(x) = 0E. D"autre part, il existeu2Etel quex=p(u)alors p(x) =p(p(u)) = (pp)(u) =p(u) =x: Doncx= 0E, finalementKerp\Imp f0Eg. DoncKerp\Imp=f0Eg.

Les deux premiers points prouvent alors queE= KerpImp.pest donc la projection surImpparallèlement àKerp. En effet soit

x2Ealorsx=x1+x2oùx12Impi.e.x1=p(u)oùu2Eetx22Kerp. Donc p(x) =p(x1+x2) =p(x1) +p(x2) =p(p(u)) =p(u) =x1:

Symétries

Définition (Symétrie)

La symétriespar rapport àE1parallèlement àE2est définie par: s:E=E1E2!E x=x1+x27!x1x2: E

1est appelé base de la symétrie etE2direction de la projection.

On dit quesest une symétrie s"il existeE1etE2deux sous-espaces vectoriels supplémentaires dansEtels que

sest la symétrie par rapport àE1parallèlement àE2.

Exemples

1)

DansR2, [faire une figure dans le plan]

2)

DansR3, [faire une figure dans l"espace], symétrie par rapport à un plan parallèlement à une droite et symétrie

par rapport à une droite parallèlement à un plan.

Théorème (Propriétés des symétries)Soitsla symétrie par rapport àE1parallèlement àE2. Alors:

1) s2 L(E),ss= IdEet doncsest bijective avecs1=s 2) Ims=EetKers=f0Eg(on retrouve le fait quesest bijective) 3) E

1= Ker(sIdE),E2= Ker(s+ IdE)c"est-à-dire

8x2E; x2E1,s(x) =x; x2E2,s(x) =x:

AinsiE1est l"ensemble des vecteurs invariants etE2est l"ensemble des vecteurs transformés en leur opposé.

4) s= 2pIdEoùpest la projection surE1parallèlement àE2. 2 Preuve -1)Soient(x;y)2E2,(;)2K2alorsx=x1+x2ety=y1+y2où(x1;y1)2(E1)2et(x2;y2)2(E2)2. Donc: s(x+y) =s(x1+x2+y1+y2) =s(x1+y1| {z

2E1+x2+y2|

{z

2E2) =x1+y1(x2+y2)

=(x1x2) +(y1y2) =s(x) +s(y):

Doncsest linéaire. Et:

(ss)(x) =s(s(x)) =s(s(x1+x2)) =s(x1x2) =s(x1+ (x2)) =x1(x2) =x1+x2=x:

Doncss= IdE.

2)

ClairementImsE.

Inversement, soitx2Ealorsx=x1+x2oùx12E1etx22E2alorsx=x1+x2=s(x1x2)2ImsdoncEIms.

FinalementE= Ims.

Clairementf0Eg Kers.

Inversement, soitx2Kersalors d"une parts(x) = 0E. D"autre partx=x1+x2oùx12E1etx22E2, doncs(x) =x1x2.

Finalementx1x2= 0Eet doncx1=x22E1\E2=f0Eg. Finalement,x1=x2= 0E. On a donc montré queKers f0Eg.

En conclusionKers=f0Eg.

3) Soitx2Ealorsx=x1+x2oùx12E1etx22E2. Doncs(x) =x1x2. Alors x2E1,( x=x1 x

2= 0E,s(x) =x1=x,(sIdE)(x) = 0E,x2Ker(sIdE)

x2E2,( x=x2 x

1= 0E,s(x) =x2=x,(s+ IdE)(x) = 0E,x2Ker(s+ IdE):

4) Soitx2Ealorsx=x1+x2oùx12E1etx22E2, doncs(x) =x1x2= 2x1(x1+x2) = 2p(x)x. Finalements= 2pIdE. Théorème (Caractérisation des symétries)Supposonss2 L(E) . Alors: ssymétrie,ss= IdE:

Dans ce casKer(sIdE)etKer(s+ IdE)sont des sous-espaces vectoriels supplémentaires deEetsest la symétrie

par rapport àKer(sIdE)parallèlement àKer(s+ IdE).

Preuve -): supposons quesest une symétrie. Alors d"après le théorème précédentss= IdE.

(: supposons quess= IdE. Montrons tout d"abord queE= Ker(sIdE) + Ker(s+ IdE). On a clairementKer(sIdE) + Ker(s+ IdE)EcarKer(sIdE)etKer(sIdE)sont des sous-espaces vectoriels deE.

Inversement, soitx2E, alorsx=1

2 (x+s(x)| {z

2Ker(sIdE)) +

1 2 (xs(x)| {z

2Ker(s+IdE))car

s(x+s(x)) =s(x) +s2(x) =s(x) +xets(xs(x)) =s(x)s2(x) =s(x)x=(xs(x)): DoncEKer(sIdE) + Ker(s+ IdE). FinalementE= Ker(sIdE) + Ker(s+ IdE). Montrons maintenant queKer(sIdE)\Ker(s+ IdE) =f0Eg.

On a clairementf0Eg Ker(sIdE)\Ker(s+ IdE).

Inversement, soitx2Ker(sIdE)\Ker(s+IdE)alorss(x) =xets(x) =xdoncx= 0E, finalementKer(sIdE)\Ker(s+IdE)

f0Eg. DoncKer(sIdE)\Ker(s+ IdE) =f0Eg. Par conséquentE= Ker(sIdE)Ker(s+ IdE).

Les deux premiers points prouvent queE= Ker(sIdE)Ker(s+IdE).sest donc la symétrie par rapportKer(sIdE)parallèlement

àKer(s+ IdE). En effet, soitx2Ealorsx=x1+x2oùx12Ker(sIdE)etx22Ker(s+ IdE). Donc s(x) =s(x1+x2) =s(x1) +s(x2) =x1x2: 3quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40
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