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#101 Re : Entraide (supérieur) » Base duale d'un espace vectoriel à dimension finie » 27-05-2023 20:29:53

Bonjour,

Toute base $(e_i)_{1 \leq i \leq n}$ d'un espace vectoriel $E$ sur $K$ possède une base duale ; en effet, on montre facilement que l'application $f \longmapsto (f(e_1), \ldots, f(e_n))$ de $E^*$ dans $K^n$ est injective, donc un isomorphisme d'espaces vectoriels. Si on note $f^{-1}$ l'isomorphisme d'espaces vectoriels réciproque, on a
\begin{align*}
e_1^* & = & f^{-1}((1, 0, \ldots, 0)) \\
e_2^* & = & f^{-1}((0, 1, \ldots, 0)) \\
& \vdots & \\
e_n^* & = & f^{-1}((0, 0, \ldots, 1))
\end{align*}
Et, en fait, on a terminé. Maintenant, dans ton cas, on peut définir sur $\mathbb{C}^2$ un produit scalaire $(z_1, z_2), (z'_1, z'_2) \longmapsto Re(z_1)Re(z'_1) + Im(z_1)Im(z'_1) + Re(z_2)Re(z'_2) + Im(z_2)Im(z'_2)$, en s'inspirant du produit scalaire de $\mathbb{R}^4$, ce qui nous permet d'avoir un isomorphisme $f$ de $\mathbb{C}^2$ sur son dual. Comme la base que tu propose est orthonormée pour ce produit scalaire, chacune des images par $f$ du vecteur de la base est son vecteur dual. Par exemple, $f(i, 0)$ est la forme linéaire $(z_1, z_2) \longmapsto Im(z_1)$ et $f(0, 1)$ est la forme linéaire $(z_1, z_2) \longmapsto Re(z_2)$

E.

#102 Re : Entraide (collège-lycée) » Nombre premier » 05-05-2023 14:17:26

Bonjour,

1. Tu as donc $12n = 2^2 \times 3 \times 2^a \times 3^b = 2^{a + 2} \times 3^{b+1}$. Si tu notes $d$ le nombre de diviseurs de $12n$, tu dois donc résoudre $d = 2(a + 1)(b +1)$. Reste à déterminer $d$...

2. Il te suffit simplement de tester les valeurs $(a, b)$ pour obtenir $b(a - 1) = 4$, sachant que $4 = 2^2$, donc que tu connaîs les diviseurs de $4$.

Bon courrage !

E.

#104 Re : Entraide (supérieur) » Unicité de l'élément neutre dans un groupe » 15-04-2023 15:21:10

Bonjour,

On peut généraliser à toute loi, pas forcémement celle d'un groupe. L'unicité d'un élément neutre pour une loi est une conséquence de sa définition. D'après Bourbaki :

Pour une loi de composition $T$ sur un ensemble $E$, un élément $e$ de E est dit élément neutre si, pour tout $x \in E$, on a $e T x = x T e = x$.

Aussitôt : si $e'$ est un deuxième élément neutre pour $T$, on a $eTe' = e$ et $eTe' = e'$, donc $e = e'$.

E.

#105 Re : Entraide (supérieur) » Série convergente bizarre » 11-04-2023 19:30:33

Bonjour,

Mais... Le terme général de la série est $ n \longmapsto n$ ?! Comment la série pourrait être convergente dans $\mathbb{R}$ ? Le terme général ne tend pas vers 0. On peut toutefois dire que la série converge dans $\mathbb{R} \cup \{ + \infty \} $ et que sa limite est $+ \infty $, mais ce n'est pas $- 1/ 12$.

E.

#106 Re : Entraide (supérieur) » Algèbre sur les groupes » 07-04-2023 05:32:33

Bonjour,

La question est imprécise : un groupe simple n'est pas forcément d'ordre premier. Je pense qu'il est question ici de groupes cycliques. Dans ce cas, tu peux considérer directement un groupe de la forme $\mathbb{Z} / n\mathbb{Z}$ et déterminer le lien qu'il existe entre les diviseurs $> 0$ de $n$ et les sous-groupes de $\mathbb{Z} / n\mathbb{Z}$. Indice : cela repose sur la forme des sous-groupes de $\mathbb{Z}$.

E.

#107 Re : Entraide (supérieur) » CNS de continuité d'une application sur un evn » 23-03-2023 14:27:44

Bonjour,

Tu peux procéder comme ceci pour démontrer la réciproque. Suppose que $f$ n'est pas continue en un point $x_0$ et considère une boule $B$ aquédate contenant $f(x_0)$. Tu devrais pouvoir conclure en utilisant le complémentaire de $f^{-1}(B)$ dans $E$ (à condition de bien choisir $B$).

Bon courage !

Eust_ache

#108 Re : Entraide (supérieur) » Espaces vectoriels » 12-03-2023 17:25:36

Bonjour,

Le premier point est parfaitement démontré. Pour le second, je suis aussi d'accord. Je pense que c'est simplement ce qui est demandé, tu dois pouvoir d'arrêter là.

E.

#109 Re : Entraide (supérieur) » Des sources pour les exercies et l'explications » 10-03-2023 07:49:01

Bonjour,

Aussi détaillée que tu le souhaites, je dirais la chaîne de G. Bailly-Maître :

https://www.youtube.com/@MathsAdultes

Il est maître de conf' à l'université de la Rochelle et s'occupe des licences. A terme, il a prévu de présenter l'essentiel du programme de L1, L2, L3. Pour l'instant, on a tout le programme d'algèbre linéaire (espaces vectoriels, anneaux, polynômes, groupes, etc.) et de L2 analyse (séries de fonctions, séries entières). Il vient de débuter une série sur la topologie dans les espaces vectoriels normés (L3).

E.

#110 Re : Entraide (supérieur) » Idéaux d'un produit de deux anneaux » 25-02-2023 15:45:08

Bonjour,

Il s'agit d'un résultat général de la théorie des anneaux : l'image d'un idéal d'un anneau $K$ par un homomorphisme d'anneaux surjectif $f \colon K \longrightarrow L$ est un idéal de $L$. Cela se vérifie facilement ; pour t'aider, commence par démontrer qu'il s'agit toujours d'un idéal du sous anneau $f(K)$ de $L$.

Je ne comprend pas bien le PS. La projection de $A \times B$ est à valeurs dans $A$. S'il s'agit d'une faute de frappe et que tu voulais écrire $A$, la réponse est oui. Tu peux noter $p_A \colon (x, y) \longmapsto x$ la projection sur $A$.

E.

#111 Re : Enigmes, casse-têtes, curiosités et autres bizarreries » World Of Warcraft - Les paladins prennent des cours de mathématiques » 18-01-2023 16:44:33

Bonjour,

Je ne comprend pas où est le problème. Puisqu'il s'agit d'un simple trajet en ligne droit, pour être le plus rapide, il suffit que chaque personne du groupe utilise tous ses bonus de vitesses, à charge au paladin de ne pas s'éloigner du groupe.

#112 Re : Entraide (supérieur) » Addition dans un espace affine » 16-01-2023 06:04:48

Bonjour à tous,

Plus généralement, un espace affine $A$ sur $\mathbb{R}$ est un ensemble sur lequel agit fidèlement et transitivement le groupe additif d'un espace vectoriel réel $E$ qu'on appelle espace de direction (on peut alors vérifier qu'on retrouve les propriétés ennoncés d'existence et d'unicité d'un translaté).

Dans ce contexte, plutôt que d'employer la notation multiplicative $g.x$ pour désigner le transformé de $x \in A$ par $g \in E$, on utilise la notation additive $x + g$, mais il ne s'agit pas d'une addition entre deux éléments de $A$.

Dans le cas présenté, la loi d'action est l'application $f \colon \mathbb{R} \times A \longrightarrow A$, $(x, u) \longmapsto (x + u_1, u_2)$. On peut vérifier sans trop de difficultés qu'on a bien un espace affine dont la direction est $\mathbb{R}$. P

Pour bien faire la distinction avec une autre loi d'action, on va noter multiplicativement l'image du couple $(x, u)$ par $f$. Comme le fait remarquer Fred, pour tout $x \in \mathbb{R}, u \in A$,

$$ x . u = (u_1, u_2) + (x, 0)$$

où l'addition désigne ici l'addition usuelle de $\mathbb{R}^2$ (d'où l'importance de bien distinguer les opérations). Cela suggère la possibilité de définir une action de l'espace vectoriel $D = \{ (x, y) \in \mathbb{R}^2 \mid y = 0 \}$ (qui est donc $\mathbb{R} \times \{ 0 \}$ muni des lois internes et externes usuelles) sur $A$ grâce à la loi d'action $D \times A \longrightarrow A$, $(v, u) \longmapsto u + v$.


En fait, comme l'application $\imath \colon x \longmapsto (x, 0)$ est un isomorphisme d'espaces vectoriels tels que, pour tout $x \in \mathbb{R}$ et tout $u \in A$, on ait $x . u = u + \imath(x)$, on se trouve finalement avec les mêmes translations. La seule différence est que, l'ensemble $A$, muni de l'action de $D$ sur $A$, est un sous-espace affine de l'espace affine $\mathbb{R}^2$, car $D$ est un sous-espace vectoriel $\mathbb{R}^2$. Par contre, $A$, muni de l'action de $\mathbb{R}$ sur $A$, n'est pas un sous-espace affine de $\mathbb{R}^2$.

E.

#113 Re : Entraide (supérieur) » isomorphisme des groupes d'unité » 23-12-2022 09:09:56

Bonjour,

Il ne serait pas plutot question d'anneaux ? Parce que le groupe des éléments inversibles d'un groupe, c'est tout simplement le groupe en entier.

S'il est effectivement question de deux anneaux $A$ et $B$ et d'un isomorphisme $f$ de $A$ sur $B$, tu peux facilement démontrer que l'application $x \mapsto f(x)$ est une bijection de $A^\times$ sur $B^\times$ et un morphisme de groupes, d'où la conclusion.

E.

#114 Re : Entraide (supérieur) » Application de classe C1 » 23-12-2022 09:03:41

Bonjours à tous,

Je suis du même avis que Bridgslam. La limite de $f$ au point $(x_0, 0)$ est $x_0$, puisque $\lim_{y \rightarrow 0} \frac{sin(y)}{y} = 1$ et $\lim_{x \rightarrow x_0} x = x_0$, la conclusion provenant de la continuité du produit $(x, y) \mapsto xy$ de $\mathbb{R}$. D'ailleurs, si on pose, pour $y = 0$, $f(x, y) = x$, on se retrouve avec une fonction différentiable en tout point de $\mathbb{R}^2$ et dont la différentielle est continue.

Ton raisonnement ne cloche pas. Tu retrouve bien $\frac{\partial f}{\partial x} (x, 0) = 1$ si on suppose $f(x, 0) = x$.

En revanche, Bridgslam, tu as confondu les "directions". On a $\frac{\partial f}{\partial x} (x, y) = \frac{sin(y)}{y}$ si $y \neq 0$. L'application partielle $y \mapsto f(0, y)$ est effectivement nulle, mais $\frac{\partial f}{\partial y} (x, y) = x \left (\partial ( \frac{sin(y)}{y} ) / \partial y \right)$

E.

#115 Entraide (supérieur) » Exercice topologie - connexité » 11-12-2022 12:30:20

Eust_4che
Réponses : 1

Bonjour à tous et à toutes,

Je suis en train de faire les exercices de connexité du livre Topologie de C. Wagshal, et j'ai un problème avec l'une de ces corrections. L'exercice est le suivant :

Soient $X$ un espace topologique, $Y$ un espace métrique et $A \subset \mathcal{C}_u(X, Y)$ une partie équicontinue. Montrer que l'ensemble des $x \in X$ tels que $A(x) = \{ f(x) \mid f \in A \}$ soit précompact est à la fois ouvert et fermé.

Pour montrer qu'il est ouvert, on la correction :

Si $A(a)$ est précompact, il existe pour tout $r > 0$, une partie finie $F$ de $Y$ telle que $A(a) \subset \cup_{y \in F} B(y, r)$. D'après l'équicontinuité au point $a$, il existe un voisinage $V$ de $a$ tel que
$$
(1) \qquad d(f(x), f(a)) \leq r \qquad \textrm{pour tout $x \in V$ et $f \in A$}
$$

Si $x$ appartient à $V$, il en résulte que $A(x) \subset \cup_{y \in F} B(y, 2r)$, et ceci prouve que $x$ est précompact pour tout $x \in V$

C'est la conclusion en italique qui me rend perplexe. Comment on peut déduire d'un seul recouvrement fini de $A(x)$ pour $2r$ l'existence d'un recouvrement pour tout $\epsilon > 0$ ? Lorsqu'on choisi un recouvrement $R$ de $A(a)$ par des ensembles de boules de rayon $r' >0$, on obtiendra donc un recouvrement de $A(x)$ par des boules de rayons $r' + r$ ; si on modifie l'écart à $(1)$, on modifie aussi le voisinage $V$ et $x$ n'a plus aucune raison d'appartenir au nouveau voisinage, non ?

Existe-il une caractérisation des espaces précompacts que j'ignore ?

E.

#116 Re : Entraide (supérieur) » Sous anneau commutatif » 30-11-2022 14:08:15

Bonjour,

Un corps peut ne pas être commutatif. Il n'y a donc pas de problème, en toute généralité, à ne pas préciser que l'extension est commutative. Si $Q$ désigne les nombres rationnels, le fait qu'une extension quadratique $\mathbb{Q}[\sqrt{q}]$ soit commutative vient du fait que $\mathbb{Q}$ est un corps commutatif. Après, si on dispose d'une injection $j$ d'un anneau $A$ dans un anneau $B$ telle que $Im j$ soit un sous-anneau commutatif, on a effectivement la commutativité de $A$.

E.

#117 Re : Entraide (supérieur) » matrice et norme » 27-11-2022 12:37:51

Bonjour,

La matrice carrée de $M$ est la matrice $M^2$ ? Dans ce cas, pourquoi ne pas tout simplement prendre la norme $\|X \|_{\phi} = \| \phi(X) \|$, où $\phi(X)$ est l'application linéaire correspondante à la matrice $X$ relativement à n'importe quelle base de n'importe quel espace de dimension $n$, et $\| . \|$ la norme subordonnée de $\Phi(X)$ ?

E.

#118 Re : Entraide (supérieur) » indication sur les parties connexes de R^2 » 27-11-2022 10:49:14

Oui, en reprenant la définition d'un ensemble qui n'est pas connexe.

Il y a un problème. L'ensemble $\{ (x, \sin 1/x) \mid x \geq 0 \}$ n'est pas bien définie : que se passe-t-il pour $x = 0$ ?

On va noter $X_1$ l'ensemble $\{ (x, \sin 1/x) \mid x > 0 \}$. Déjà, si $(x, y) \in ]- \infty, 0[ \times \mathbb{R}$, il n'est pas adhérent à $X_1$, puisque $]- \infty, 0[ \times \mathbb{R} \cap X_1 = \emptyset$. Cela nous conduit à étudier $[0, +\infty[ \times \mathbb{R}$, qu'on peut éventuellement séparer en $\{ 0 \} \times \mathbb{R}$ et $] 0, + \infty [ \times \mathbb{R}$. Finalement tout revient à démontrer que chaque point de $\{ 0 \} \times [-1, 1]$ est adhérent $X_1$. Ce qui est plutôt pratique est que, quel que soit $r > 0$, la restriction de la fonction à $]0, r]$ est surjective...

Je viens de me rendre compte d'une erreur. $\{0\} \times [-1, 1]$ est une partie de $\bar{X_1}$. L'adhérence de $X_1$ est $X_1 \cup \{0\} \times [-1, 1]$.

#119 Re : Entraide (supérieur) » indication sur les parties connexes de R^2 » 27-11-2022 08:02:40

Bonjour,

J'aimerais bien que tu me précises le raisonnement "par passage à la limite l'intersection entre $\{(x, 0) \mid x \in \mathbb{R} \}$ et $\{(x, 1/x) \mid x > 0 \}$ est non vide". Il y a un manque de compréhension des notions et ce serait dommage de simplement dire que ce raisonnement est faux sans le corriger.

Pour $X$, cela tient à ce que l'adhérence d'un ensemble connexe dans un espace topologique est connexe. Reste à démontrer que $\{ (0, y) \mid -1 \leq y \leq 1 \}$ est bien l'adhérence de $\{ (x, \sin x) \mid x > 0 \}$

E.

#120 Re : Entraide (supérieur) » Stabilité par somme d'un espace vectoriel » 20-11-2022 12:31:28

Bonjour,

La réponse est... non. Quels que soient le vecteur $u$ d'un espace vectoriel $E$ et un sous-espace $F$ de $E$, on a $u + (-u) = 0 \in F$, mais on ne peut pas en déduire $u \in F$. J'ai l'impression qu'il nous manque une information, parce que les questions 13 et 12 sont fausses en toute généralité : la famille $\{ \Omega(x), x \} $ n'est pas libre si $\Omega \colon x \mapsto i x$. A-t-on des indications sur $\Omega$ ?

E.

#121 Re : Entraide (supérieur) » mathématique financiere » 08-11-2022 15:32:03

Bonjour à tous,

C'est assez délicat ce genre d'exercices sans indications sur l'arrondi. On peut passer à coté de la réponse. Cela étant, voici comme j'ai procédé : Soit $S_0$ la somme départ commune, $S_A$ (resp. $S_B, S_C$) la somme obtenue, en tenant compte des intérêts, de la personne $A$ (resp. $B, C$) au bout des deux années. On a :
\begin{align*}
S_A - S_B & = S \cdot (1 + 0.09)^2 - S \cdot (1 + 0.045)^4 \\
S & = \frac{S_A - S_B}{(1 + 0.09)^2 - (1 + 0.045)^4}
\end{align*}
Sans rien toucher à ma calculatrice, ie en prenant la précision affichée, j'obtiens $-7500.112097$ Je partirais donc sur $7560$...

Pour la question 2), j'ai donc
\begin{align*}
S_B - S_C & = S_0 \cdot ( (1 + 0.045)^4 - (1 + 0.0225)^8 ) \\
& \simeq -17.4828114
\end{align*}

E.

#122 Re : Entraide (supérieur) » groupe des quaternions d'ordre 8 » 07-11-2022 17:33:27

Disons que dans la mesure où il existe un isomorphisme entre le groupe $G/Z$ et le groupe abélien $(\mathbb{Z}/2\mathbb{Z})^2$, $G/Z$ est commutatif. On peut donc utiliser une notation additive et parler d'éléments "nul" ; mais formellement, effectivement, il s'agit toujours de l'élément neutre pour la loi du groupe.

Non, pas nécessairement. Ce n'est pas parce que deux groupes ont le même ordre qu'ils sont égaux. On peut avoir $i^2 = 1$, sans que cela entraîne $i = 1$ ou $i = -1$. Ce sera le cas dans le groupe unité des quaternions, puisqu'on va montrer que tous les éléments distincts de $1$ et $-1$, (ie, $i, -i, j, -j, k, -k$) sont d'ordre $4$, donc... Mais ce n'est pas vrai en toute généralité (ex. dans le groupe des matrices $\textrm{Sl}_2(\mathbb{R})$, la matrice $\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \end{pmatrix}$ vérifie $\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & -1 \end{pmatrix}^2 = \begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$ sans pour autant être égale à $\begin{pmatrix} -1 & 0 \\ 0 & -1 \end{pmatrix}$ ou $\begin{pmatrix} 1 & 0 \\ 0 & 1 \end{pmatrix}$)

#123 Re : Entraide (supérieur) » groupe des quaternions d'ordre 8 » 07-11-2022 16:01:46

Bonjour,

Je ne vois pas trop à quoi sert $C$ ici. J'irais plutôt démontrer que si $i, j$ sont d'ordre $2$, ils sont nécessairement nuls dans $G/Z \simeq \left( \mathbb{Z}/2\mathbb{Z}\right)^2$, alors qu'on suppose qu'ils forment une base.

E.

#124 Re : Entraide (supérieur) » Taux Marginal de Substitution » 01-11-2022 18:42:16

Bonjour,

Pour t'aider, il faut que tu commences par nous indiquer les points où tu bloques. Ici, il s'agit d'un exercice d'application de ton cours.

La question 1 te demandes de calculer la valeur $u(100, 120)$ et de déterminer $q_2$ tel que $\bar{u} = u(100, 120) = u(102, q_2)$.

La question 2 te demandes de calculer le rapport $\Delta q_2 / \Delta q_1$, où $\Delta q_i$ désigne la différence entre les quantités respectives de chacun des deux biens. Il s'agit d'une approximation de la valeur $dq_2 / d q_1$ au point $(100, 120)$

La question 3 te permet de vérifier si tes résultats sont correctes, après avoir calculer les utilités marginales $\partial u / \partial q_1$ et $\partial u / \partial q_2$

E.

#125 Re : Entraide (supérieur) » continuité » 31-10-2022 10:41:11

Bonjour tout le monde,

J'ai essayé les coordonnés polaires, ce n'est pas le plus efficace, je trouve. Je penserais plutôt pour notre bonne norme $\| .\|_{\infty}$, et on trouve que la fonction est bien continue.

Par ailleurs, $|f(x, y) | = x^2y^2 |\ln(x^2 + y^2) |$ (il ne faut pas oublier la valeur absolue du log !), et $\lim_{x \rightarrow0} x \ln(x) = 0$, donc $\lim_{x \rightarrow0} x^2 \ln(2x^2) = 0$

E.

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