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1Duald’unespacevectoriel
Dans toute cette partie Kd´esignera un corps commutatif.
1.1. Rappels et notations
•Soient Fet Gdes sous-espaces vectoriels d’un K-espace vectoriel E.OnditqueG
est un suppl´ementaire de Fdans Esi E=F⊕G.
•Dans un espace vectoriel (de dimension finie), tout sous-espace vectoriel admet au
moins un suppl´ementaire.
•Soit Eun espace vectoriel de dimension finie net B=(e1,...,e
n)unebasedeE.
Tout vecteur x∈Ese d´ecompose de mani`ere unique sur la base B,en x=
n
!
i=1
λiei
et on peut consid´erer la matrice-colonne des coordonn´ees de xdans la base B:
on note MatB(x)=
λ1
.
.
.
λn
∈Mn,1(K).
•Soit n∈N∗fix´e.Nousd´esigneronspar(ε1,...,εn), la base canonique de Kn.
Rappelons que la famille (εj)j=1···nest d´efinie par :
ε1=(1,0,...,0) , ε2=(0,1,0,...,0) , εj=(0,...,0,1,0,...,0) le 1
´e t a n t `a l a j`e m e place, εn=(0,...,0,1) .
On a donc (x1,x
2,...,x
n)=x1ε1+x2ε2+···+xnεn=
n
!
i=1
xiεi.
Le lecteur remarquera que cette notation peut devenir ambigu¨e si on ne pr´ecise
pas clairement l’entier n,c’est`adirel’espacevectorieldanslequelontravaille:par
exemple ε1repr´esente (1,0) dans K2et repr´esente (1,0,0,0) dans K4.
•Soient met nfix´es dans N∗.Nousd´esigneronspar(Eij)(i, j)∈[1,m]N×[1,n]N,labase
canonique de Mm, n(K), espace vectoriel des matrices `a mlignes et ncolonnes `a
coefficients dans K.RappelonsqueEij est la matrice de Mm, n(K)donttousles
coefficients sont nuls, sauf celui situ´e `a la ligne iet la colonne jqui vaut 1.
On a donc pour A∈Mm, n(K), A=(aij)=
m
!
i=1
n
!
j=1
aijEij .
Cette notation pr´esente la mˆeme ambigu¨ıt´e que la pr´ec´edente.
Si on se place dans Mn(K)=Mnn
(K), on a la r`egle de multiplication suivante:
Eij Ek!=δjkEi!,o`uδjk =(1sij=k,
0sinon est le symbole de Kronecker.