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ExerciceMaths Sup – MPSI, chapitre 15 — Dimension finie et rang · Applications linéaires en dimension finie

Exercice 35

DémonstrationCalcul

Soit EE et FF deux espaces de dimension finie, et GG un sous-espace de EE. Montrer que l'ensemble A={f∈ℒ(E,F)∣G⊂Ker f}A = \{f \in \mathcal{L}(E, F) \mid G \subset \mathrm{Ker}\, f\} est un sous-espace de ℒ(E,F)\mathcal{L}(E, F), et calculer sa dimension. On pourra considérer un supplémentaire HH de GG et l'exercice 51 du chapitre 14.

Corrigé

L'ensemble AA contient l'application nulle, et si ff, gg s'annulent sur GG, il en est de même de λf+g\lambda f + g : AA est un sous-espace. Soit HH un supplémentaire de GG. L'application f↦f∣Hf \mapsto f_{|H} est un isomorphisme de AA sur ℒ(H,F)\mathcal{L}(H, F) (exercice 51 du chapitre 14) : une application linéaire nulle sur GG est déterminée par sa restriction à HH, qui est quelconque. La proposition 8 donne dim⁡A=(dim⁡E−dim⁡G)dim⁡F\boxed{\dim A = (\dim E - \dim G)\dim F}

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