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#27 Entraide (supérieur) » Suites adjacentes » 18-09-2022 19:17:35

user1992
Réponses : 2

Bonjour,

On veut montrer que les suites de terme général $u_n = \displaystyle \sum_{k=0}^{n} \dfrac{1}{k!}$ et $v_n = u_n + \dfrac{1}{nn!}$ sont adjacentes.
Il est claire que la suite $u_n - v_n$ tend vers $0$ et que la suite $(u_n)$ est croissante. Mais je sèche pour montrer que la suite $(v_n)$ est décroissante :



$$v_{n+1} - v_n = \dfrac{1}{(n+1)!} + \dfrac{1}{(n+1)(n+1)!} - \dfrac{1}{n n!} = \dfrac{1}{(n+1)!}\left(1 + \dfrac{1}{n+1}\right) - \dfrac{1}{n n!}  $$


ça doit être tout bête mais j'ai du mal à conclure...


En vous remerciant par avance,


User.

#29 Entraide (supérieur) » Formule de Grassmann » 27-06-2022 18:31:06

user1992
Réponses : 2

Bonjour,

Je souhaite établir la formule de Grassamann en utilisant les applications linéaires. On considère l'application linéaire surjective $f$  de $F \times G$ sur $F+G$ qui envoie $(u,v)$ sur $u-v.$ Son noyau (qui est un sous espace vectoriel de $F \times G$) contient les couples de $F \times G$ de la forme $(u,u).$ Plus précisément : $$\ker f = \{(u,u) : u \in F \cap G \}$$

Alors, on a : $$\ker f = (F \cap G) \times (F \cap G) ~\text{ou}~ \ker f = F \cap G~?$$ 

Si on avais $\ker f = F \cap G$, alors les éléments du noyau ne seraient pas des couples et si $\ker f = (F \cap G) \times (F \cap G)$, alors on voit apparaître un facteur $2$ en appliquant la formule du rang.


D'avance merci.

User.

#30 Re : Entraide (supérieur) » Action de groupes et dénombrement. » 03-12-2021 11:24:16

Fred a écrit :

Bonjour,

  Pour le moment, tu n'as démontré que l'orbite de $x$ est contenu dans $X$. Il te faut aussi démontrer que si $G$ est n'importe quel élément de $X$, il existe $g\in GL_n(E)$ tel que $g.x=G$.

F.

Bonjour Fred,

Soit $y \in X $. Posons $ y = (y_1, \cdots, y_k)$ où $(y_1, \cdots, y_k)$ est  une famille libre et génératrice de $F$. D'après le théorème fondamental de l'algèbre linéaire il existe un $g$ dans le groupe linéaire tel que pour tout $i = 1, \cdots, k $, $g \cdot x_i = y_i$ et les $x_i$ forment bien une famille libre qui engendrent un espace de dimension $k$ de sorte que $x = (x_1, \cdots, x_k) \in X$. On a donc bien $X \subset \mathcal{O}_x$ et au final $X = \mathcal{O}_x$.

Ainsi l'action du groupe linéaire sur $X$ ne possède qu'une seule orbite. On remarque a fortiori que l'action est transitive. Aurait on pû procéder autrement et poser directement : $x,y \in X$ ($x,y$ deux bases de F), d'après le théorème fondamental il existe (un unique) $g$ dans le groupe linéaire qui réalise $g \cdot x = y$ et conclure  que cette action ne possède qu'une seule orbite ?

User.

#31 Entraide (supérieur) » Action de groupes et dénombrement. » 26-11-2021 08:23:00

user1992
Réponses : 4

Bonjour,

Soit $E$ un espace vectoriel de dimension $n$ sur un corps fini $\mathbb{K}$ de cardinal $q$.

On souhaite dénombrer l'ensemble $X$ des sous espaces vectoriels de dimension $k \leq n$ défini par :   $$X : =\{ F \subset E, \dim F = k \}.$$

Soit $x \in X$, j'ai un peu de mal à décrire l'orbite de $x$. J'ai tenté le raisonnement suivant :

Considérons l'action du groupe linéaire $GL_{n}(E)$ sur $X$. Soit $(f_1, f_2, \cdots, f_k) = : x$ une base de $F$.
L'orbite de $x$ pour cette action contient les images par $g \in GL_{n}(E) $ d'une base de $F$ ce qui signifie qu'un élément de l'orbite est donc de la forme $(g(f_1), g(f_2), \cdots, g(f_k))$ qui reste une base car $g$ conserve la dimension. On peut donc affirmer que l'orbite de $x$ est $X$.

Qu'en pensez vous ?

D'avance merci pour vos retours.

User.

#33 Re : Entraide (supérieur) » Dimension et rang en algèbre linéaire » 15-08-2021 21:04:23

Si $r=0$, d'après la formule du rang $\ker u = E$,  pour tout $x \in E$, on a $v(u(x)) = v(0_E) = 0_F$. Alors tout $v \in \mathcal{L}(E,F)$ est dans $A$ et donc  $\dim A_{r=0} = n \times p$. On aurait plutôt : $$\dim \{ v \in \mathcal{L}(E,F) , v \circ u = 0_{\mathcal{L}(E,F)}\} = (n-r) \times p ~~ ?$$

#34 Re : Entraide (supérieur) » Dimension et rang en algèbre linéaire » 15-08-2021 19:57:14

Bonjour Paco,

Merci pour ta proposition.

On suppose que $E$ est un espace de dimension $n$.

Soit $e = (e_1, e_2, \cdots, e_n)$ une base de $E$, $f = (f_1, f_2, \cdots, f_p)$ une base de $F$. Si on suppose que $\dim \text{Im}(u) = r \leq n$, on peut obtenir facilement une base de $\text{Im}(u)$ en prenant l'image par $u$ des $r$ premiers vecteurs d'une base de $E$, cette base étant libre dans $E$, alors on peut la compléter en une base de $E$ avec $e_i$ pour $i = r+1, \cdots ,n$, ce qui donne $e^{\prime} = (u(e_1), \cdots, u(e_r), e_{r+1}, \cdots, e_n)$. Ainsi la matrice de $v$ relativement aux bases $e^{\prime}$ et $f$ telle que pour tout $y \in \text{Im}(u)$ $v(y) = 0_{F}$ a ses $r$ premiers vecteurs colonnes nuls de sorte que : $$\dim \{v \in \mathcal{L}(E,F), \forall y \in \text{Im}(u), v(y) = 0_F \} = n -r $$

#35 Entraide (supérieur) » Dimension et rang en algèbre linéaire » 14-08-2021 13:07:43

user1992
Réponses : 7

Bonjour,

Soit $E$ et $F$ deux espaces vectoriels de dimension finie et $u \in \mathcal{L}(E)$. Quelle est la dimension de l'espace $A = \{v \in  \mathcal{L}(E,F), v \circ u = 0_{\mathcal{L}(E,F)} \}$ ?

Mon idée est d'introduire  l'application $\varphi_{u}$ qui envoie $v$ sur $v \circ u$ pour ensuite appliquer la formule du rang. Cette application est bien définie puisque $u$ est un endomorphisme de $E$, elle est linéaire. (c'est un endomorphisme de $\mathcal{L}(E,F)$) et de noyau $A$. Je n'arrive pas à déterminer l'image de $\varphi_{u}$.

Des suggestions ?

D'avance merci.

#36 Re : Entraide (supérieur) » Somme finie et indice de sommation » 24-04-2021 18:18:11

Bonsoir,

@Zebulor : Ducoup le changement de variable ayant permis d'aboutir est : $-i^{\prime}_{k-n} = i_{k} $ et $j^{\prime}_{k-n} = j_{k} $, ce qui ne correspond pas au texte de la correction de l'exercice 13 voir ici
Qu'en penses-tu ?

#37 Re : Entraide (supérieur) » Somme finie et indice de sommation » 23-04-2021 19:36:31

A partir de ta suggestion, on a  : $i^{\prime}_{k-n} = -i_{k} = -i_{n+(k-n)} $ et $i^{\prime}_l = -i_{n+l}$

De manière analogue, on pose $j^{\prime}_{k-n} = j_k = j_{n+(k-n)}$ et $j^{\prime}_l = j_{n+l}$,

Ensuite,
\begin{align}
x - y &= \sum_{k=1}^{n}i_kj_k - \sum_{l=1}^{m}i^{\prime}_lj^{\prime}_l \\
& = \sum_{k=1}^{n}i_kj_k + \sum_{l=1}^{m}(-i^{\prime}_l)j^{\prime}_l \\
& = \sum_{k=1}^{n}i_kj_k + \sum_{l=1}^{m}i_{n+l}j_{n+l} \\
& = \sum_{k=1}^{n}i_kj_k + \sum_{k=n+1}^{n+m}i_{k}j_{k} \qquad k \leftarrow n + l \\
& = \sum_{k=1}^{n+m}i_kj_k
\end{align}

#38 Re : Entraide (supérieur) » Somme finie et indice de sommation » 21-04-2021 16:59:49

En fait l'énoncé correspond à la question 1 de  l'exo 13 portant sur les idéaux. ici

#39 Entraide (supérieur) » Somme finie et indice de sommation » 21-04-2021 16:40:03

user1992
Réponses : 9

Bonjour,


Soit $x = \sum_{k=1}^{n} i_{k}j_{k}$ et $y =  \sum_{l=1}^{m} i^{\prime}_{l}j^{\prime}_{l}$, on souhaite montrer que  : $$x - y = \sum_{k=1}^{n+m}i_{k}j_{k}$$


En développant le membre de gauche on a :

$$\underbrace{i_1j_1 + i_2j_2 + \cdots + i_nj_n}_{\text{n termes} \\ 1 \leq k \leq n} - \underbrace{i^{\prime}_1j^{\prime}_1 + i^{\prime}_2j^{\prime}_2 + \cdots + i^{\prime}_mj^{\prime}_m}_{\text{m termes } \\ 1 \leq l \leq m}  $$

Ensuite, à l'aide du changement de variable $l \leftarrow k -n$ pour $k$ allant de $n+1$ à $n+m$ :

$$x - y = \sum_{k=1}^{n}i_{k}j_{k} - \sum_{k=n+1}^{n+m}i^{\prime}_{k-n}j^{\prime}_{k-n} $$

Là, je ne vois pas comment aller plus loin....

Merci pour votre aide.

#40 Re : Entraide (supérieur) » Etude du reste d'une série. » 21-03-2021 03:46:27

Oui en effet, $\theta$ dépendant bien de $x$ et $n$, on aurait plutôt :
$$ \forall x, \forall n, \exists ~ \theta(n,x) \in ]0,1[, e^{x} = 1 + x + \dfrac{x}{2!} + \cdots + \dfrac{x^n}{n!} + \dfrac{x^{n+1}}{(n+1)!}e^{\theta x}$$

Pour l'unicité, comme le suggère Adam, "ça tombe" tout seul une fois exhibée une expression de $\theta$ en fonction de $n$ et $x$.

Merci pour vos réponses !

#41 Entraide (supérieur) » Etude du reste d'une série. » 06-03-2021 19:08:26

user1992
Réponses : 4

Bonjour,


En appliquant le théorème de Taylor-Lagrange à la fonction $x \mapsto e^x$ en $0$, il existe $\theta \in ]0,1[$ tel que :

pour tout $x \in R$ : $$e^{x} = 1 + x + \dfrac{x^2}{2!} + \cdots + \dfrac{x^n}{n!} + \dfrac{x^{n+1}}{(n+1)!}e^{\theta x}$$

Je cherche à montrer que $\theta$ est unique.

Fixons un $x \neq 0$, pour $n$ donné, on a en posant $R_n(x) = e^{x} - \displaystyle  \sum_{k=0}^{n} \dfrac{x^k}{k!}$ :

$$ \theta = \dfrac{1}{x} \ln \left( \dfrac{(n+1)! R_n(x)}{x^{n+1}}\right)$$

$\bullet$ L'expression de $\theta$ a-t-elle un sens ? pour $x \neq 0$ la quantité dans $\ln$ peut-elle changer de signe ?
$\bullet$ Des suggestions pour établir l'unicité de $\theta$ ? 

D'avance merci pour votre aide.

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