algèbre linéaire 1 résumé 1
Parties libres, parties génératrices, bases et applications linéaires
I. Parties libres, génératrices, bases.
D1: On dit que (ai)i est une partie libre de E ssi pour toute combinaison linéaire
finie, αii
i
a
∑, αα
ii
i
i
ai
∑=⇒∀ =00,.
On dit aussi que les éléments (ai)i sont linéairement indépendants. Dans le cas
contraire, on dit que la famille est liée.
D2: On dit que (ai)i est une partie génératrice de E ssi tout élément de E est
combinaison linéaire des (ai)i.
D3: On dit que (ai)i est une base de E ssi c’est une partie génératrice et libre de E.
Dans ce cas tout élément de E est combinaison linéaire d’une seule façon des
éléments de (ai)i.
Bases remarquables dans les espaces : 5n , &n, Kn[X] et K[X].
• Dans 5n ou &n la base canonique (ei)i : 12 3
10 0 0
01 0 .
,, ,...,,
..1 .
.. . 0
00 0 1
n
ee e e
== = =
• Dans Kn[X] la base canonique à n+1 éléments: X0, X1, X2, ..., Xn .
• Dans K[X] la base canonique infinie X0, X1, X2, ..., Xn, Xn+1, ... .
• Dans Mat(n, m, K) l’espace des matrices à n lignes et m colonnes, la base
canonique est formée des matrices Ei,j dont tous les termes sont nuls sauf le
terme de la ligne i et de la colonne j qui est égal à 1. Cette base contient n.m
vecteurs.
propriétés immédiates:
• Si L est libre dans E et si L’ ⊂ L, alors L‘ est aussi libre.
• Si L est liée dans E et si L’ ⊃ L, alors L‘ est aussi liée.
• (xi)i = F est liée ssi il existe i0 et une famille (αi) tels que x x
ii
ii
i
0
0
=
≠
∑α.
• Si G est une partie génératrice de E et si G ⊂G’ ⊂ E, alors G est aussi une
partie génératrice de E.
• Si L est libre et L∪{x} est liée, alors x est combinaison linéaire des éléments de
L (ie: x ∈ Vect (L) sous-espace engendré par L).