Image et noyau

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Mazao
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Image et noyau

par Mazao » 12 Oct 2008, 17:03

C'est encore moi, je bloque sur une autre partie,j'ai:

Soit u un endomorphisme de E,pour tout entier naturel p, on notera Ip=Im(u^p) et Kp=Ker(u^p).

1.Montrer que quelque soit p appartenant à N, Kp inclus dans Kp+1 et Ip+1 inclu dans Ip.-> çà j'ai fait c'est ok.

2. On suppose que E est de dimension finie n non nulle et u non injectif.

a/Montrer qu'il existe un plus petit entier naturel r< ou =n tel que Kr=Kr+1
b/Montrer qu'alors Ir=Ir+1 et que quelque soit p appartenant à N, Kr=Kr+p et Ir=Ir+p.

Alors là je suis perdu je ne vois pas du tout comment faire ni comment commencer.Auriez-vous une petite piste?

Merci :happy2:



Monsieur23
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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 17:06

Salut !

Avec l'inclusion des noyaux, que peux-tu dire sur les dimensions de ker(u^p) et ker(u^p+1) ?

Et si les inclusions étaient toutes strictes ?
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Mazao
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par Mazao » 12 Oct 2008, 17:14

On peut dire que dim(ker(u^p)) < ou = à dim( ker(u^p+1) ) et si les inclusions sont strictes alors c'est inférieur stricte.

Monsieur23
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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 17:16

Ouép !

Donc supposons que les inclusions soient toutes strictes.

Y'a pas un moment où le noyau il va devenir vachement trop gros pour loger dans ton minuscule espace vectoriel ?
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Mazao
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par Mazao » 12 Oct 2008, 17:24

Je suis pas sûre d'avoir tout saisi mais aurais t-on:

dim((ker(u^p)) < dim( ker(u^p+1) )< ou égale à dim E=n

Monsieur23
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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 17:25

En fait, si les inégalités sont strictes, la suite ( dim ker u^p ) est une suite d'entiers naturels, strictement croissante.
Donc elle tend vers l'infini.

MAIS elle est aussi majorée par dimE, d'où une contradiction !
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par Mazao » 12 Oct 2008, 17:31

Donc en fait l'inégalité n'est pas stricte et on a donc bien l'existence d'un entier r< ou = à n tel que Kp=Kp+1?

On fait la même chose avec l'Im je suppose mais la deuxième partie alors là... :cry:

Monsieur23
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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 17:35

Pour les images, utilise plutôt la formule du rang ( tu as déjà une inclusion, il ne te manque plus que les dimensions ).

Ensuite, essaye de montrer que pour tout entier p, Ker(u^(r+p)) = Ker(u^(r+p+1)).
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Mazao
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par Mazao » 12 Oct 2008, 17:51

J'ai procédé en faisant une double inclusion:

si x appartient à Ker(u^p+r) alors u^p+r(x)=0 d'où en composant par u u^(p+r+1)(x)=u(0)=0 donc x appartient à Ker u^p+r+1

si x appartient à Ker u^p+r+1 j'arrive à u^(p+r)o(u(x))=0 donc u(x) appartient à Ker u^p+r est-ce que je peux en deduire que x appartient à ce même ker?

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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 17:54

Tu avais déjà fait la première inclusion dans la question 1 ;-)

Pour l'autre, u^(r+p+1) (x) = u^(r+1) ( u^p (x) )

Donc ... ?
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par Mazao » 12 Oct 2008, 18:04

çà m'apprendra à oublier les questions précédentes.

on a u^(r+1)[u^p(x)]=0 d'où u^p(x) appartient à Ker u^r+1 or Ker u^r+1=Ker u^r on obtient donc u^p(x) appartient à Ker u^r
donc u^(r+p)(x)=0 donc x appartient à Ker u^p+r.

d'où la seconde inclusion. :happy2:

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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 18:05

C'est ça !

Et tu as l'égalité demandée par une récurrence triviale !
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par Mazao » 12 Oct 2008, 18:14

Ah oui effectivement Ker u^(r+1)=Ker u^r=Ker u^(r+p)=Ker u^(r+p+1)

Merci beaucoup :happy2: , pourrais-je profiter de tes conseils pour une autre question?

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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 18:16

Tu peux toujours la poser, on verra bien si je sais/j'ai le temps de répondre.
Sinon, quelqu'un d'autre le fera à ma place !
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par Mazao » 12 Oct 2008, 18:18

Merci.j'ai un problème pour montrer la surjectivité d'un endomorphisme.

Soit K[X] l'espace vectoriel des polynômes à coefficients dans le corps K et d l'endomorphisme de K[X] qui a un polynôme P associe son polynôme dérivé P'.

On me demande si d est injectif et s'il est surjectif.

L'injection est facile à infirmer en prenant un contre exemple en effet si P'=Q' P n'est pas forcément égale à Q à cause de la constante des polynômes.Mais la surjectivité je sais pas :cry:

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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 18:22

Ok.

Déjà, pour commencer, à ton avis elle est surjective ? ( ben oui, 'faut bien savoir ce qu'il y a à montrer )
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par Mazao » 12 Oct 2008, 18:25

Ba en fait çà m'arrangerait bien qu'elle le soit pas car le but de la question est de montrer que K[X] n'est pas de dimension finie. Or par théorème on sait que si K[X] est de dimension finie alors d injectif<=>d surjectif<=>d bijectif.

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par Monsieur23 » 12 Oct 2008, 18:28

Donc au contraire, ça t'arrangerait bien qu'elle le soit !
Comme ça tu aurais un endomorphisme surjectif pas injectif !

Bon, disons qu'elle l'est.

Donc tu prends un polynôme Q.

Tu cherches un polynôme P tel que Q = P'.

Que penses-tu de ? Si c'est un polynôme et que sa dérivée vaut Q, ça serait cool ! ;-)

Je vais manger moi, je reviens après !
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Mazao
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par Mazao » 12 Oct 2008, 18:29

Bon appétit :happy2: Tu as raison effectivement çà fonctionne très bien merci beaucoup :happy2:

 

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