Nous allons voir maintenant quelques sous ensembles du groupe lin´eaire de
(E, +, .).
Affinit´e vectorielle.
Etant donn´es E1et E2deux sous espaces suppl´ementaires du R-espace vectoriel
(E, +, .), ce que nous notons E=E1⊕E2, tout vecteur −→
ude Ese d´ecompose
de fa¸con unique en somme d’un vecteur −→
u1de E1et d’un vecteur −→
u2de E2. On
appelle affinit´e vectorielle de base E2, de rapport λ∈R∗, selon la direction E1,
l’endomorphisme de (E, +, .) :
ϕ:−→
u7−→ λ.−→
u1+−→
u2
On v´erifie facilement que l’inverse de l’affinit´e ϕest une affinit´e de mˆeme base,
mˆeme direction et de rapport inverse ( 1
λ), donc que ϕest un automorphisme.
Sym´etrie vectorielle.
Etant donn´es E1et E2deux sous espaces suppl´ementaires du R-espace vectoriel
(E, +, .), ce que nous notons E=E1⊕E2, tout vecteur −→
ude Ese d´ecompose
de fa¸con unique en somme d’un vecteur −→
u1de E1et d’un vecteur −→
u2de E2.
On appelle sym´etrie autour de E2, parall`element `a la direction E1, l’affinit´e
vectorielle de base E2, de rapport -1, selon la direction E1:
ϕ:−→
u7−→ −−→
u1+−→
u2
Th´eor`eme.
Pour qu’une application fde Edans Esoit une sym´etrie, il faut et il suffit que
fsoit une involution lin´eaire.
Seule la r´eciproque m´erite qu’on s’y attarde, “ Id ” ´etant l’application identique
de Esur E, on note F=Ker(f−Id) l’ensemble des ´el´ements invariants par f
et G=Ker(f+Id) l’ensemble des vecteurs transform´es en leur oppos´e.
D’une part, pour tout vecteur −→
x∈F∩G, f(−→
x) = −→
xet f(−→
x) = −−→
xdonne
F∩G={−→
0}. D’autre part −→
x´etant un vecteur quelconque de E, on peut poser
−→
x1=1
2(−→
x+f(−→
x)) et −→
x2=1
2(−→
x−f(−→
x)). On v´erifie facilement ( involution )
−→
x1∈F, −→
x2∈Get −→
x=−→
x1+−→
x2, ce qui entraˆıne, d’une part que Epeut s’´ecrire
E=E1⊕E2, d’autre part que l’on a toujours f(−→
x) = −→
x1−−→
x2.
La fonction fapparaˆıt comme la sym´etrie autour de F, parall`element `a la
direction G.
Attention !
La composition de deux affinit´es ( ou de deux sym´etries ) de bases distinctes
n’est pas une affinit´e.
L’ensemble des affinit´es, comme l’ensemble des sym´etries, n’est pas stable pour
la loi de composition. Il n’y aura pas de groupe des affinit´es ni de groupe des
sym´etries.
Glineair, page 2/11 - 6 juin 2005