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Resume de Cours 4

Espace vectorielSoitKun corps commutatif, par exemple,K=C;R;Qetc.. Un ensembleEnon-vide est dit unespace vectoriel surK(ouK-espace vectoriel) lorsqueEest muni de deux operations + etsatisfaisant 1. ( E;+) est un groupe abelien, i.e., (a) (asso ciativite)( u+v) +w=u+ (v+w) pour tousu;v;w2E, (b) il existe un unique element0 2Etel queu+ 0 = 0 +u=upour toutu2E, (c) p ourtout u2E, il existe un unique element noteutel queu+ (u) = (u) +u= 0, et (d) (comm utativite)u+v=v+upour tousu;v2E 2. (distributivit e) (a)(u+v) =u+vpour2Ketu;v2E, (b) ( +)u=u+upour;2Ketu2E,

3.(u) = ()upour;2Ketu2E,

4.

1 u=upour toutu2E.

Un element deEest dit unvecteuret un element deKest dit unscalaire. L'operation + est dite laloi de composition interneou lasomme vectorielle. L'operationest dite la laloi de composition externeou lamultiplication par scalaire. On admettra le symbol, i.e., a la place d'ecrireu, on ecriraus'il n'y a pas de risque de confusion.

Sous-espace vectorielSoitEunK-espace vectoriel.

Une partieFEest dite unsous-espace vectorieldeElorsque les 3 conditions suivantes sont satisfaites :

1.F6=;,

2.u+v2Fpour tousu;v2F,

3.u2Fpour tout2Ketu2F.

En eet, les conditions 2 et 3 pourra ecrire en une condition : LemmeSupposons queFest une partie non-vide deE. Alors,Fest un sous-espace vectoriel si et seulement siu+v2Fpour tousu;v2Fet2K. RemarqueConcretement, pour montrer queF6=;, il sut de montrer que 02F. 1 Oprations sur les sous-espaces vectorielsSoitEunK-espace vectoriel. LemmeSoitF;F0sous-espaces vectoriels deE. Alors, l'intersectionF\F0l'est aussi. AttentionSoitF;F0sous-espace vectoriels deE. La reunionF[F0n'estpas un sous- espacev ectoriel! SoitA;Bdeux parties deE. LasommedeAetBest denie parA+B:=fa+bja2A; b2Bg. LemmeSoitF;F0sous-espaces vectoriels deE. Alors, la sommeF+F0l'est aussi. Voici un cas particulier : soitF;F0sous-espaces vectoriels deE. La sommeF+F0est dite unesomme directeet noteeFF0si pour toutu2F+F0il existe un unique couple (v;v0)2FF0tel queu=v+v0. LemmeSoitF;F0sous-espaces vectoriels deE. Alors, la sommeF+F0est directe si et seulement siF\F0=f0g. SoitF;Gdeux sous-espaces vectoriels deE.FetGsont ditssupplementairesdansEsiFG=E.

On dit aussi queGest unsupplementairedeF.

AttentionSoitFEun sous-espace vectoriel. UnsupplementairedeFn'estpas unique !

Systeme generateurSoitEunK-espace vectoriel.

SoitSune partie deE. Lesous-espace engendreparS, note VectK(S) est le plus petit sous-espace vectoriel deEcontenantS. On appelleSunsysteme generateurou unefamille generatricede Vect K(S). Une description formelle (non intuitive !) est Vect

K(S) =\

FE: s.e.v.SFF:

Plus concretement, on suppose queSest une partie nie, i.e., il existen2Ntel queS=fs1;s2;;sng. Alors, on a une description plus sympathique suivante : Vect

K(S) =fnX

k=1 kskjk2Kg:

On dit qu'un element de Vect

K(S) est unecombinaison lineairedeS.

Remarque(non-traite en cours) Pour une partieSEinnie, on a une description suivante : Vect

K(S) =fX

s2S ssjs2K;jfs2Sjs6= 0gj<1g: 2quotesdbs_dbs8.pdfusesText_14