Exo 4
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.
Soient
et
deux projecteurs d'un espace vectoriel
.
Question
Montrer que
est un projecteur si et seulement si
.
Démontrez d'abord que
.
est un endomorphisme, donc
est un projecteur si et seulement si :
.
Or
car
et
sont des projecteurs, donc
et
.
Donc
est un projecteur si et seulement si :
.
Donc, si
est un projecteur, alors :
. Or
.
Donc, si
est un projecteur, alors :
. Or
. Donc
.
Réciproquement, si
, alors
, donc
est un projecteur
Conclusion :
est un projecteur si et seulement si
.
Question
Si
est un projecteur, montrer que :
.
Démontrez d'abord l'égalité de la somme par double inclusion.
Puis démontrez que la somme est directe.
.
Donc
.
Réciproquement, soit
. Donc
.
Donc par linéarité :
car
et
.
De même :
car
et
.
Donc
, donc
. Donc
.
Donc
.
Soit
. Donc
.
Donc
. Donc
car
et
. Donc
.
Donc
.
Conclusion : Si
est un projecteur, alors
.