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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 14 — Espaces vectoriels et applications linéaires · Endomorphismes, projecteurs et symétries

Exercice 58

Démonstration

Soit pp, q∈ℒ(E)q \in \mathcal{L}(E) tels que p+q=idEp + q = \mathrm{id}_{E} et p∘q=0p \circ q = 0.

1. Montrer que pp et qq sont des projecteurs et que q∘p=0q \circ p = 0.

2. Montrer que Im⁡p=Ker q\operatorname{Im} p = \mathrm{Ker}\, q et Im⁡q=Ker p\operatorname{Im} q = \mathrm{Ker}\, p.

Corrigé

1. On a p=id−qp = \mathrm{id} - q, donc 0=pq=q−q20 = pq = q - q^{2} : q2=qq^{2} = q. Ensuite, p2=p(id−q)=p−pq=pp^{2} = p(\mathrm{id} - q) = p - pq = p, et qp=q(id−q)=q−q2=0qp = q(\mathrm{id} - q) = q - q^{2} = 0.

2. Comme qp=0qp = 0, on a Im⁡p⊂Ker q\operatorname{Im} p \subset \mathrm{Ker}\, q ; si q(x)=0q(x) = 0, alors x=p(x)+q(x)=p(x)∈Im⁡px = p(x) + q(x) = p(x) \in \operatorname{Im} p. De même, pq=0pq = 0 et x=p(x)+q(x)x = p(x) + q(x) donnent Im⁡q=Ker p\operatorname{Im} q = \mathrm{Ker}\, p. p,q projecteurs,qp=0,Im⁡p=Ker q,Im⁡q=Ker p\boxed{p, q \text{ projecteurs}, \quad qp = 0, \quad \operatorname{Im} p = \mathrm{Ker}\, q, \quad \operatorname{Im} q = \mathrm{Ker}\, p}

Dans l'édifice

Thèmes

projecteurs et symétries, projecteurs

Notions

projecteur

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