1) On pose
u1=e2−e2+e3
u2=e1+e3
u3=e2+e3
Montrer que B1= (u1, u2, u3)forme une base de R3.
2) Déterminer, par deux méthodes différentes, la matrice de fdans la base B1
Exercice 19 Soit u:R37−→ R3l’application linéaire dont la matrice dans la base canonique B0est
573
2−2 2
2−5 4
. On pose f1=
1
1
1
, f2=
1
0
−1
, f3=
2
1
1
.
1) Vérifier que B1= (f1, f2, f3)forme une base de R3.
2) Calculer P=B0PB1ainsi que son inverse.
3) En utilisant la formule de changement de base, déterminer la matrice de udans B1.
4) Calculer directement u(fi)et vérifier le résultat obtenu dans la question précédente.
Exercice 20 Soient E=R2[X]et Q=a+bX +cX2∈E. On définit l’application fpar f(P)=(QP )00 .
1) Montrer que fest un endomorphisme de E.
2) Donner la matrice de fdans la base canonique de E.
3) Déterminer une condition sur Qpour que fsoit bijective.
Exercice 21 Soit fune application définit par f(P) = P(X+2)+P(X)−2P(X+1) pour tout P∈R3[x].
1) Montrer que fest un endomorphisme de R3[X].
2) Déterminer la matrice de fdans la base canonique. En déduire ker fet Im f.
Exercice 22 Soit n≥2, on considère l’application φdéfinie sur R[X]par :
φ(P)(X)=(X+ 2)P(X)−XP (X+ 1).
1) Montrer que φest un endomorphisme de Rn[X].
2) Calculer Ker(φ).
Un peu de tout !
Exercice 23 Dans les questions qui suivent Eest un espace vectoriel de dimension finie sur un corps K
(Rou C). On fournira un contre exemple quand la proposition est fausse et la démonstration quand elle
est vraie.
1) Si u+vappartient à un sous-espace Fde E, alors u, v ∈F.
2) On pose v1= (1,2,−2),v2= (2,3,0),v3= (4,0,0) et v4= (0,0,0). Alors
∗(v1, v2, v2)est libre.
∗(v1, v2, v4)est libre.
∗(v1, v2, v3)est libre.
3) Si e1, ..., ensont des vecteurs de Edeux à deux non colinéaires, alors la famille (e1, ..., en)est libre.
4) Soient F,Get Htrois sous-espaces vectoriels de E. Si F+H=G+Halors F=G.
5) Soient F,Get Htrois sous-espaces vectoriels de E. Si F⊕H=G⊕Halors Fet Gsont isomorphes.
6) Si Fet Gsont deux sous-espaces de Ealors F∪Gest un sous-espace de E.
7) Si (Ei)i∈Iune famille de sous-espace vectoriel de Ealors Ti∈IEiest un sous-espace vectoriel de E.
8) Si u∈L(E)est tel que E= Keru⊕Imualors uest un projecteur
9) Soient uet vdeux endomorphismes de E. Alors Im(u+v) = Im u+ Im v.
10) Si u∈L(E)et si Get Hsont deux sous-espaces vectoriels de E, alors on a u(G+H) = u(G)+u(H).
11) Soient uet vdeux endomorphismes de E. Alors u◦v= 0 si et seulement si Im v⊂ker v.
12) Soit uune application linéaire de Edans F, avec dim E > dim F. Alors une peut pas être injective.
13) Soit uune application linéaire de Edans F, avec dim E > dim F. Alors uest surjective.
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