Espaces vectoriels
1 Questions de cours
1. Montrer que toute intersection de sous-
espaces vectoriels est un sous-espace vec-
toriel.
2. Soient Fet Gdeux sous-espaes vecto-
riels d’un espace vectoriel E. Montrer
que G+Fest le sous-espace vectoriel de
Eengendré par F∪G.
3. Montrer que deux sous-espaces vectoriels
sont en somme directe si et seulement si
leur intersection est {0}.
2 Applications
1. Soit E={f∈C2(R,R)| ∀x∈
R, f′′(x) + xf′(x) + cos(x)f(x) = 0}.
Montrer que Eest un espace vectoriel.
2. Soient Fet Gdeux sous-espaces vecto-
riels d’un espace E. Montrer que
F∩G=F+G⇔F=G.
3. Soient fet gdeux endomorphismes d’un
espace E. Montrer que g◦f= 0 ⇔
Im(f)⊆ker(g).
3 Exercices
1. Soit Eun espace vectoriel sur Rou C.
Soient pet qdeux projecteurs de L(E).
(i) Montrer que p+qest un projecteur
si et seulement si p◦q=q◦p= 0.
(ii) Montrer que si p+qest un pro-
jecteur, alors ker(p+q) = ker(p)∩
ker(q).
2. Montrer que (x7→ eλx)λ∈Rest libre dans
C0(R,R).
3. Soient Eet Fdeux K-espaces vectoriels,
f∈L(E, F ), et Aet Bdeux sous-
espaces vectoriels de E. Montrer que
F(A)⊆f(B)⇔A+ker(f)⊆B+ker(f).
4. Soient f, g ∈L(E) tels que
g◦f◦g=g;
f◦g◦f=f.
(i) Montrer que Im fet ker gsont sup-
plémentaires dans E.
(ii) Justifier que f(Im g) = Im f.
5. Soient E, F deux K-espaces vectoriels, et
soit f∈L(E, F ). Montrer que
∀A∈p(E), f(Vect A) = Vect f(A).
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