Applications linéaires particulières

Exo 1

Commencez par chercher à résoudre l'exercice par vous-même.

Si vous manquez d'idée pour débuter, consultez l'indice fourni et recommencez à chercher.

Une solution détaillée vous est ensuite proposée.

Dans l'espace vectoriel , on définit, pour tout , l'application qui à tout polynôme associe .

Question

Montrer que est une base du dual de .

Indice

Pour montrer l'indépendance, utilisez la base canonique de .

Solution

Par linéarité de la dérivation, pour tout , l'application est une forme linéaire sur , donc appartient à .

Montrons que la famille est libre. Soit , , ..., des réels.

si et seulement si : .

Donc en particulier, pour la base de : .

Or, pour tout : . Et pour tout : .

Donc : pour tout . Et .

Donc : . Donc : .

Donc la famille est une famille libre de vecteurs dans l'espace vectoriel qui est de même dimension que , donc de dimension .

Conclusion : La famille est une base de .

Question

Déterminer la base préduale de cette base de .

Indice

Déterminez la base de telle que : .

Solution

On a vu que pour tout . Et .

Donc, pour tous et de , on a : .

Conclusion : La base préduale de est la base .

Donc : . Donc : .

On retrouve la formule de Taylor pour les polynômes.

Question

Montrer que l'application qui à tout associe appartient à et trouver ses coordonnées dans la base .

Indice

Exprimez tout polynôme dans la base préduale.

Solution

La linéarité de est conséquence de la linéarité de l'intégrale. Donc : .

. Donc : .

Or : .

Donc : .

Conclusion : .

PrécédentPrécédentSuivantSuivant
AccueilAccueilImprimerImprimer Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage des Conditions Initiales à l'IdentiqueRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)