1. Montrer que s∈L(E),que u∈F⇔s(u) = u, u ∈G⇔s(u) = −u,
donner Ker(s) et calculer s2.
2. R´eciproquement si f∈L(E) v´erifie f2=idE.On pose p=f+idE
2.
Calculer f(u) en fonction de p(u) et u. V´erifier que pest un projecteur,
calculer son noyau et son image. Montrer que fest la sym´etrie par
rapport `a F={u∈E|f(u) = u}de direction G={u∈E|f(u) =
−u}.
Exercice 5. Soient Eet Fdeux espaces vectoriels de dimension finie. On
consid`ere des applications lin´eaires f∈ L(E, F ) et g∈ L(F, E) telles que :
f◦g◦f=fet g◦f◦g=g.
1. Montrer que h=g◦fest une application lin´eaire de Edans E. V´erifier
que hest un projecteur, i.e. h=h◦h.
2. Montrer que E= ker f⊕Im g.
3. Montrer que f,get g◦fsont de mˆeme rang.
Exercice 6. Soit Eun espace vectoriel de dimension finie. Soit f∈ L(E).
Montrer que les propri´et´es suivantes sont ´equivalentes :
1. ker f= ker f◦f,
2. Im f= Im f◦f,
3. E= ker f⊕Im f.
Exercice 7. Soit E=R3[X] l’espace vectoriel des polynˆomes de degr´e ≤3,
et f:E→Ed´efinie par :
f(P) = P+ (1 −X)P0.
Montrer que f∈L(E),donner une base de Im fet de Ker(f).
Exercice 8. Soit K=Rou Cet a0, . . . , an∈Kdeux `a deux distincts.
On consid`ere l’application ϕ:K2n+1[X]→K2n+2 d´efinie par
∀P∈K2n+1[X], ϕ(P)=(P(a0), P 0(a0), . . . , P (an), P 0(an))
Montrer que ϕest un isomorphisme de K-espaces vectoriels.
Exercice 9. Soit Eun K-espace vectoriel de dimension finie.
On dit qu’une application f:E→Kest une forme lin´eaire sur Esi
f: (E, +, .)→(K,+, .) est une application lin´eaire entre les K-espaces
vectoriels Eet K.
On dit qu’un sous-espace vectoriel Hde Eest un hyperplan si Hadmet un
suppl´ementaire de dimension 1.
2