Travaux Dirigés N°8
Espaces et sous-espaces vectoriels
EL METHNI M.
EXERCICE I :
Soit R2 = {u = (x,y)
tq x Î R et y Î R}
muni de l’addition habituelle des couples. On y définit la multiplication par
un scalaire de la manière suivante :
"l Î R "u = (x,y) Î R2 lu = l(x,y) = (lx,o)
Quelle est l’axiome de la structure d’espace vectoriel qui n’est pas vérifié?
Que peut-on en conclure?
EXERCICE II :
Soit x et a
deux vecteurs d’un R-ev E. On considère l’équation d’inconnue x
et de paramètre a : 4(x - 2a) - 0,5(2 x + a) = 1,5(x + a)
1) Résoudre cette équation en
détaillant toutes les étapes et citant à chaque étape l’axiome (de la
définition d’un espace
vectoriel) utilisé.
2) En comparant aux calculs usuels dans R ou
dans C, quelle est l’opération « interdite » ? (non définie).
EXERCICE III :
Montrer que E est un R-espace vectoriel
EXERCICE IV :
On considère l'espace vectoriel R3 et les sous-ensembles suivants :
a) b)
c) d)
1) Donner quelques éléments de
chacun de ses sous-ensembles
2) Lesquels de ces sous-ensembles
sont des sous-espaces vectoriels de R3?
EXERCICE V :
1) On considère les
sous-ensembles suivants de l’espace vectoriel R²
A={u=(x,y)ÎR² tq x>y} B={u=(x,y)ÎR² tq x-y=1}
C={u=(x,y)ÎR² tq x²=y} D={u=(x,y)ÎR² tq x-y=0}
Représenter graphiquement ces sous-ensembles et indiquer les sous-espaces
vectoriels de R².
2) Donner un sous-ensemble de l’espace
vectoriel R² stable pour l’addition et pour l’opposé et qui ne soit pas un sous-espace
vectoriel de R².
EXERCICE VI :
Soit R3[X]
l'espace vectoriel des polynômes de degré £ 3. On considère les
sous-ensembles suivants
a)
b)
c)
1) Donner quelques éléments de
chacun de ses sous-ensembles
2) Lesquels de ces sous-ensembles
sont des sous-espaces vectoriels de R3[X]?
EXERCICE VII : (D’après examen)
Soit
Montrer que E est un R-ev pour les
opérations habituelles.
EXERCICE VIII :
1) Le vecteur u=(3,10,-7,5) appartient-il au
sous-espace vectoriel de R4 engendré par les deux vecteurs :
x=(1,4,-5,2) et y = (1,2,3,1)?
2) Déterminer l et m de façon que le vecteur (l,m,-25,-1) appartienne au
sous-espace vectoriel de R4 engendré par x =
(1,4,-5,2) et y = (1,2,3,1)
EXERCICE IX :
1) Donner deux sous-espaces vectoriels A et B d’un espace vectoriel E dont l’union n’est pas un sous-espace vectoriel de E.
2) Montrer que l’union de deux sous-espaces vectoriels A et B d’un espace vectoriel E est un sous-espace vectoriel de E si et seulement si AÌB ou BÌA.