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#151 Re : Entraide (supérieur) » frontière d'une partie d'un espace métrique » 01-08-2022 15:34:15
Bonjour,
La frontière $\partial \mathring{A}$ se compose de l'ensemble des points qui sont adhérents à $\mathring{A}$, donc à $A$, ainsi qu'à $\overline{\complement A}$, car $\overline{\complement A} = \complement \mathring{A}$. Mais si un point est adhérent à $\overline{\complement A}$, il est aussi adhérent à $\complement A$ !
Il te suffit donc de démontrer cette dernière partie pour conclure.
E.
PS : la commande pour l'intérieur d'un ensemble est "\mathring{}" en Latex
#152 Re : Entraide (supérieur) » Intégrabilité d'une fonction sur un segment » 30-07-2022 07:20:38
Bonjour,
Oui, tout à fait. C'est une conséquence du théorème de Heine-Borel. La fonction étant uniformément continue, on peut l'approcher par des fonctions en escalier.
E.
#153 Re : Entraide (supérieur) » Déterminer la base de l'intersection de deux sous-espaces vectoriels » 21-07-2022 05:21:58
Chaque espace vectoriel $E$ sur un corp $K$ admet une base $B$. Lorsque $B$ est une partie finie $\{ x_i \mid 1 \leq i \leq p \}$, cela permet d'écrire tout élément $u$ de $E$ comme une combinaison linéaire $u = \sum_{1 \leq i \leq p} \lambda_i x_i$. Comme la suite suite $(\lambda)_{1 \leq i \leq p}$ est unique, il est courant d'identifier $u$ à celle-ci et ne plus vraiment faire de différences entre $E$ et $K^p$. L'idée est que la suite et la base suffit pour retrouver le vecteur. Mais cela nécessite le choix d'une base $B$. Dans $\mathbb{R}_2[X]$, par exemple, le polynôme $X^2 + 3X + 2$ s'identifie au triplet $(2, 3, 1)$, si la base est $\{1, X, X^2 \}$ et au triplet $(1, 0, 0)$ si la base est $\{X^2 + 3X + 2, X, 1 \}$.
Pour revenir à l'exercice, on peut donc le traiter, par rapport à la base $1, X, X^2, ..., X^7$, comme si on cherchait l'intersection des espaces $F_1 = vect( (-2, 0, 1, ...) ; (3, 1, ....) )$ et $F_2 = vect((-1, 2, 7, 1, ...) ; (-12, -2, 3, ...))$.
Si cette manipulation paraît contre-intuitive au début (quelle drôle d'idée de prendre pour identique deux objets différents ?), je te conseille de bien faire la distinction. Ton exercice peut se traiter en dehors de $\mathbb{R}^n$. Il te suffit de revenir aux définitions et de déterminer l'intersection $W_1 \cap W_2$. Et avec un peu de pratiques d'algèbre linéaire, tu va très vite te rendre compte que, quels soit les objets, si l'espace vectoriel est de dimension $n$ sur $\mathbb{R}$, tu vas raisonner en utilisant des $n$-uplets.
E.
#154 Re : Entraide (supérieur) » Déterminer la base de l'intersection de deux sous-espaces vectoriels » 20-07-2022 05:37:06
Bonjour PlumeF,
N'importe quel espace vectoriel sur $\mathbb{R}$ de dimension fine $n$ s'identifie à l'espace $\mathbb{R}^n$, une fois une base choisie. Il te suffit donc de choisir une base dans ton espace vectoriel et de travailler avec $\mathbb{R}^n$, et ici, la base $(X^i)_{0 \leq i \leq 7}$ semble tout indiquée.
E.
#155 Re : Entraide (supérieur) » Espace vectoriel sur N » 16-07-2022 06:31:17
Bonjour PlumeF,
Ton raisonnement n'est pas correct. Lorsqu'on parle (de façon abusive) d'espaces vectoriels sur $\mathbb{N}$, on se réfère à l'ensemble des scalaires. Je pense que tu confond avec l'ensemble $E$ sur lequel agissent les scalaires, qui effectivement doit être un groupe (commutatif). Par définition, il faut que les scalaires appartiennent à un corps (donc à un groupe, une structure dans laquelle chaque élément à bien un symétrique pour l'addition). On peut toujours définir une loi de $\mathbb{N} \times E$ dans $E$, mais cela ne servirait pas à grand'choses...
Par ailleurs, l'équation $u + v = 0$ à bien une solution dans $\mathbb{N}^2$ : il suffit de prendre $u = v = 0$.
Eustache
#156 Re : Café mathématique » Un salon d'entraide pour les dégoûtés des maths ? » 10-07-2022 21:01:00
Bonjour à toi !
J'approuve entièrement le message de Yoshi, et j'ajouterais ces quelques lignes qui proviennent de mon expérience.
Comme tout élève de Lycée, on m'a enseigné les maths de façon mécaniques, une suite de propositions dont on se demande d'où elles sortes, qui précède toujours des exercices d'application. Peu de réflexion, en somme. Puis, après le bac, on fait "vraiment" des maths, parce qu'on démontre des trucs. Et c'est en cherchant la démonstration d'un résultat qu'on apprend la matière. On apprend la rigueur, à toujours retourner aux définitions, à exploiter des intuitions ; par la recherche d'une preuve, qui peut nous échapper plusieurs heures, on apprend à jouer avec notre esprit, avec nos représentation, nos façons de voir le monde. Austère qu'elles étaient auparavant, les mathématiques deviennent une entreprise créative, où l'imagination est reine et où la rigueur n'est pas un frein, mais une aide précieuse pour ne pas se perdre.
J'ai passé un Bac ES à l'époque, avant de débuter des études de droits. C'est un peu par hasard, en préparant une orientation en économie, que j'ai découvert les maths "abstraites" et que je n'ai plus quitté depuis.
Je te conseil d'écouter ce podcast de France Culture : https://www.youtube.com/watch?v=P3-sU0Vl9wU&t=584s . Le mathématicien D. Bessis parle très bien du problème dans l'enseignement des maths lorsqu'on passe sous silence leur aspect sensible, si présent en maths qu'on a cette anecdote : on rapporte qu'à un étudiant qui voulait abandonner les maths pour faire de la poésie, le mathématicien Hilbert aurait répondu que celui n'avait de toute manière pas suffisamment d'imaginations pour faire des maths...
Pour revenir à tes interrogations, je trouve quand même très gênant (j'oserais même "chiant") qu'on ait dans un certain imaginaire collectif l'idée d'après laquelle les maths serviraient à rien. Non seulement, on les applique partout, mais surtout : pourquoi ne demande-on pas aux autres matières à quoi elles servent ? Pourquoi on ne demande pas si la littérature, la musique, la peinture, la philosophie ou d'autres matières abstraites qui ne décrivent pas immédiatement le réel servent à quelque chose !
#157 Re : Entraide (supérieur) » Espace vectoriel sur N » 09-07-2022 06:49:37
Bonjour,
Reprend la définition d'un espace vectoriel : l'ensemble d'où l'on tire les scalaires doit être un corps. En toute généralité, il est possible de définir une loi externe $Y \times X \longrightarrow X$ sur tout ensemble $X$ à partir de n'importe quel ensemble $Y$. Par exemple, $(n, x) \mapsto x^n$ de $\mathbb{N} \times \mathbb{N}$ dans $\mathbb{N}$.
L'abondance des situations impliquant des relations linéaires en analyse et le trés grand nombre de propriétés que possèdent les espaces vectoriels justifient qu'on se concentre sur cette structure plutot que sur les autres, au moins les premieres années.
E.
#158 Re : Entraide (supérieur) » Limites d'une suite d'ensembles » 29-06-2022 16:53:24
D'accord, merci Fred !
#159 Entraide (supérieur) » Limites d'une suite d'ensembles » 20-06-2022 07:30:09
- Eust_4che
- Réponses : 2
Bonjour à tous,
Dans un livre que j'utilise, on définit la limite d'une suite d'ensembles $(A_n)_{n \in \mathbb{N}}$ en posant $ \lim \limits_{n \rightarrow + \infty} A_n = \bigcup \limits_{n \in \mathbb{N}} A_n$ si la suite est croissante et $ \lim \limits_{n \rightarrow + \infty} A_n = \bigcap \limits_{n \in \mathbb{N}} A_n$ si elle est décroissante.
Il s'agit vraiment d'une définition ou d'un résultat de topologie ? J'ai essayé de le démontrer en prenant la topologie de l'ordre, mais ça ne fonctionne pas :-(
#160 Re : Entraide (supérieur) » Inclusion et normes » 27-05-2022 16:24:26
Bonjour,
Faut-il qu'on donne un avis sur la démonstration ou sur la façon de faire ? La démonstration est bonne, pour moi. Mais pour une démonstration plus élémentaire, ne faisant pas intervenir l'inégalité des accroissements finis, on pouvait simplement montrer que le norme $\| . \|_{\infty}'$ est plus fine que la norme $\| . \|_{\infty}$, ce qu'on démontre en intégrant la dérivée. C'est en tout cas ce que j'aurais fait.
E.
#161 Re : Entraide (supérieur) » Analyse limite avec epsilon-delta » 22-05-2022 09:21:22
Si c'est la limite est la dérivée, on a bien $\displaystyle \lim \limits_{x \rightarrow x_0}\frac{f(x) - f(x_0)}{x - x_0} = f'(x_0)$, donc $\displaystyle \lim \limits_{x \rightarrow x_0}\frac{f(x) - f(x_0)}{x - x_0} - f'(x_0) = 0$. Ici, ça veut dire $\displaystyle \lim \limits_{x \rightarrow x_0} | g(x) - t \exp (x_0 t) | = 0$.
Il te suffit d'utiliser la définition de la limite à l'aide des quantificateurs pour montrer l'existence. Attention, montrer l'existence d'un objet mathématique ne signifie pas le construire. Il est dit explicitement "montrer que" dans ce que tu as recopié, non "exprimer $\delta$ en fonction de $\epsilon$".
#162 Re : Entraide (supérieur) » Analyse limite avec epsilon-delta » 21-05-2022 22:47:20
C'est surtout qu'au-delà de l'exercice recopié, il n'y avait aucune demande.
Je pense qu'il y a beaucoup plus simple. La formule "$\forall \varepsilon > 0, \exists \delta > 0$ tel que $| x - x_0| < \delta $ entraine une certaine propriété" devrait de faire penser à une limite, et l'existence d'un quotient $\frac{1}{x - x_0}$ à une limite bien particulière. Si tu trouves à quelle limite je fais référence, le résultat est immédiat (tu as du y songer avec le théorème de la moyenne, je pense). Mais par contre je vois pas l'intérêt de $F(0)$ dans l'exercice.
#163 Re : Entraide (supérieur) » Analyse limite avec epsilon-delta » 21-05-2022 20:08:22
Bonjour,
Qu'attends-tu de nous ? Qu'on fasse l'exercice ? Si tu souhaites qu'on t'aide, dis-nous ou tu bloques. Un exercice de maths fait par un autre n'a aucun intérêt...
#164 Re : Entraide (supérieur) » Endormorphisme d'un espace euclidien du type f(x) ortho à x. » 15-05-2022 14:32:23
Bonjour à tous,
Franck fait référence aux formes bilinéaires qui peuvent être symmétriques ou antisymétriques.
En dimension finie, en particulier pour les espaces euclidiens, on peut dire qu'un endomorphisme est symétrique (resp. antisymétrique) si l'application $(x, y) \longmapsto (f(x), y) = [x, y]$ (qui est bilinéaire) est symétrique (resp. antisymétrique) ; ou bien qu'il est symétrique (resp. antisymétrique) si son ajdoint $f^*$ vérifie $f = f^*$ (resp. $f = - f^*$). Les deux définitions sont équivalentes.
#165 Re : Entraide (supérieur) » Injection canonique dans un bidual qui n'est pas injective. » 11-05-2022 11:00:28
Merci beaucoup Fred !
Je vais creuser cette histoire de module de torsion et de noyaux.
#166 Entraide (supérieur) » Injection canonique dans un bidual qui n'est pas injective. » 09-05-2022 15:20:00
- Eust_4che
- Réponses : 2
Bonjour à tous et à toutes,
Étant donné un module $E$ sur un anneau $A$ quelconque, on définit une application de $E$ dans son bidual $E^{**}$ grâce au crochet de dualité. Si $A$ est un corps, cette application est injective ; c'est un résultat connu et présenté dans la plupart des manuels de mathématiques. Si on se restreint à un $A$-module libre de type fini, on peut aussi démontrer qu'elle est injective (et même surjective). Par contre, d'après Bourbaki, elle ne l'est pas en général, et voilà depuis hier que je cherche un contre-exemple.
La seule indication tient encore à Bourbaki : "considérer un module contenant un élément dont l'annulateur contient un élément non diviseur de 0", mais pour moi l'annulateur est un module, donc je vois pas d'où sortent les diviseurs.
J'ai beau cherché sur internet et dans les livres, je ne trouve pas, la plupart des références ne présentant que le cas où $A$ est un corps. En avez-vous ?
E.
#167 Re : Entraide (supérieur) » Base de ker f » 05-05-2022 18:03:52
Bonjour,
Non, Fred à raison. On ne peut pas avoir $\textrm{Ker}\, f =\{(1,1,1)\}$, car ce n'est pas un espace vectoriel. Soit il y a une erreur de notation et on a $\textrm{Ker}\, f = \textrm{vect}(1,1,1)$, soit l'application n'est pas linéaire (ne serait-elle pas plutot affine ?).
#168 Re : Entraide (collège-lycée) » Suites » 12-04-2022 14:23:51
Bonjour,
Où bloques-tu exactement ? Normalement, tu dois avoir une expression qui dépend de la parité de $n$.
E.
#169 Re : Entraide (supérieur) » matrice rot repère différent » 12-04-2022 14:18:09
Bonjour,
J'ai beaucoup de mal à comprendre la consigne et le dessin, mais j'ai l'impression qu'on demande d'exprimer la matrice de la rotation dans la base $(x_2, y_2, z_2)$. L'énoncé indiquant la forme de la matrice dans la base $(x_0, y_0, z_0)$ puis donnant la forme du passage de $(x_0, y_0, z_0)$ à $(x_1, y_1, z_1)$ et de $(x_1, y_1, z_1)$ à $(x_2, y_2, z_2)$, tu n'as plus qu'à en faire la composition.
E.
#170 Re : Entraide (supérieur) » Polynôme caractéristique » 06-04-2022 16:08:34
Bonjour à tous,
On peut avoir un polynôme de degré 0 si on prend $E = \{0\}$. Dans ce cas, il existe un unique endomorphisme $ f \colon x \mapsto 0$ et son polynôme caractéristique est 1 (il est unitaire et sa dimension est celle de $E$). Il n'y a donc pas de valeurs propres et la matrice de $f$ présente cette particularité d'être une matrice "vide", c'est à dire une famile $(a_{i, j})_{(i, j) \in I \times J}$ où $I = J = \emptyset$.
E.
#171 Re : Entraide (supérieur) » Exercice sur un groupe » 27-03-2022 14:47:44
Bonjour à tous,
Il me semble qu'une bonne façon de procéder, c'est de considérer $G$ comme $\mathbb{Z}$ ou $\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}$, dans la mesure ou $G$ est monogène (on peut alors poser $\mathbb{Z} = \mathbb{Z}/0\mathbb{Z}$). Si l'on sait ou qu'on remarque que les sous-groupes $\mathbb{Z}/n\mathbb{Z}$ s'obtiennent à partir des groupes $d\mathbb{Z}$, avec $d$ un diviseur de $n$, on peut en déduire l'information recherchée sur $n$. Mais peut-être que cela dépasse le niveau de Maths48.
E.
#172 Re : Entraide (collège-lycée) » Relation de récurrence. » 15-02-2022 11:15:19
J'avais dû lire trop vite ! Mais voilà l'erreur est corrigée.
Bon mardi à tous,
E.
#173 Re : Entraide (supérieur) » Base d'un sous espace vectoriel de polynômes » 12-02-2022 10:10:55
C'est exactement ça
#174 Re : Entraide (supérieur) » Base d'un sous espace vectoriel de polynômes » 12-02-2022 09:40:26
Bonjour Bouli,
La première étape est bonne. On a bien $\{ P \in \mathbf{R}[X] \mid P'(1) = P'(0) \} = \{ a_3 X^3 + a_2 X^2 + a_1 X + a_0 \in \mathbf{R}[X] \mid 2a_2 + 3a_3 = 0 \}$. La deuxième étape est aussi correcte (mais elle pourrait être plus simple : pourquoi ne pas prendre directement $a_0 = a_1 = 0$ ?). La troisième étape est bonne aussi si l'écriture $X²; -(2/3)X^3$ est une faute de frappe pour $X^2 -(2/3)X^3$. Dans le cas contraire, en revanche, il y a un problème. Ton ensemble est de dimension $3$ (tu peux le voir comme le noyau de la forme linéaire $P \mapsto P'(1) - P'(0)$). 4 vecteurs ne peuvent donc pas former une base.
Le plus simple est d'identifier $\mathbf{R}_3[X]$ à $\mathbf{R}_4$ et de traduire les conditions portant sur les coefficients en condition portant sur des réels. C'est ce que tu as fait. Tu as montré que le sous-espace s'identifier à $\{ (a_0, a_1, a_2, a_3) \in \mathbf{R}^4 \mid 2a_2 + 3a_3 = 0 \}$. À partir de là, il est facile d'exhiber un ensemble "$\textrm{vect} $" et à lui donner une signification en terme de polynôme. Tu auras la réponse à ta question.
Bien à toi,
E.
#175 Re : Entraide (collège-lycée) » Relation de récurrence. » 11-02-2022 14:02:04
Bonjour à tous,
Je me permets de corriger Zebulor, comme il le souhaite. La récurrence n'exige pas que la propriété soit vérifiée pour tout $n \in \mathbf{N}$. Cela dépend de ce que tu cherches à démontrer. En revanche, il y a bien un problème à ne pas prendre $n$ dans $\mathbf{N}$, mais dans $ \mathbf{N}^*$. Voilà pourquoi :
La démonstration par récurrence repose sur la propriété suivante de $\mathbf{N}$ : tout ensemble non-vide possède un plus petit élément. Soit $P$ une propriété dépendante de $n$. Si l'ensemble des entiers $n$ pour laquelle $P_n$ est fausse est non vide, on a donc un plus petit élément $p$. Mais alors $p-1$ est vrai (si $p-1 \in \mathbf{N}$). C'est là qu'intervient l'hérédité ; elle permet de montrer qu'il n'y a pas de plus petit élément si - et c'est là le point clef - $P_{p-1} \Rightarrow P_{p}$. Quand à l'initialisation (en prenant $n = 0$), elle permet de montrer que $p-1 \in \mathbf{N}$.
Pour que le raisonnement reste cohérent, il faut donc que $p-1$ appartienne à l'ensemble $\{n \in \mathbf{N} \mid P_n \Rightarrow P_{n +1} \}$. Dans notre cas, cet ensemble est $\{ n \in\mathbf{N} \mid n \geq 1\}$ (on a démontré "pour tout $n \geq 1, P_n \Rightarrow P_{n +1}$"). Mais, en particulier, on ne sait pas si $1$ est vrai, car on n'a pas démontré que $P_0$, qui est vrai (c'est l'initialisation), est un élément de cet ensemble, c'est à dire vérifie : $P_n \Rightarrow P_{n +1}$. Alors, si $k$ est le minimum des entiers pour lesquels la propriété est fausse, on ne peut pas dire qu'il y a un problème : on ne sait pas si $k-1$ est vrai.
Pour conclure, on doit donc démontrer : ou bien $P_1$ directement ; ou bien que pour tout $n \geq 0, P_n \Rightarrow P_{n +1}$.
C'est quand même bougrement dommage qu'on présente le raisonnement comme un axiome dans le secondaire, alors que sa démonstration nécessite seulement une propriété de $\mathcal{N}$ qui, pour le coup, est un axiome et permet de bien comprendre ce qu'on est en train de faire avec nos entiers et nos propriétés.
E.







