si E est de dimension finie, si (e1,…,en) ( e 1 , … , e n ) est une base de E , et si un élément x de E admet pour coordonnées x1,…,xn x 1 , … , x n dans cette base, une partie H de E est un hyperplan si et seulement s'il existe a1,…,an∈K a 1 , … , a n ∈ K , non tous nuls, tels que H={x∈E: aix1+⋯+anxn=0.
Soit A un ouvert convexe non vide et F un sev de E tel que A ∩ F = ∅. Alors il existe un hyperplan H contenant F vérifiant A ∩ H = ∅.
Considérant la base canonique B=(e1,…,en) de Rn, on note H l'espace de Rn défini par l'équation x1+⋯+xn=0. Je considère que c'est le noyau d'une forme linéaire non nulle, donc c'est un hyperplan de dimension n - 1. Ainsi, une base B de H est donnée par une famille libre de n - 1 vecteurs, n'est-ce-pas ?
En algèbre linéaire, la base duale est une base de l'espace dual E* d'un espace vectoriel E de dimension finie, construite à partir d'une base de E. Il est rappelé que E* est l'espace des formes linéaires sur E. La réduction des formes quadratiques est un exemple dans lequel les bases duales peuvent intervenir.
Si F = K on dit que f est une forme linéaire. Si F = E, f est appelée un endomorphisme. Pour montrer que f est une application linéaire, il suffit de vérifier que f(u + λv) = f(u) + λf(v) pour tous u, v ∈ E,λ ∈ K.
On dit qu'un sous-espace vectoriel F de E est stable par u si u(F)⊂F u ( F ) ⊂ F . On peut alors définir un endomorphisme uF de F en posant uF(x)=u(x) u F ( x ) = u ( x ) pour tout x∈F x ∈ F . uF s'appelle l'endomorphisme induit par u sur F .
Une fonction linéaire est une fonction qui, à tout nombre x, associe le nombre ax , où a étant un nombre quelconque donné. a est appelé le coefficient de la fonction linéaire. On notera cette fonction de manière équivalente : ou f : x → ax ou f(x) = ax.
Comme nous avons trois vecteurs et nous souhaitons montrer qu'ils forment un base d'un espace vectoriel de dimension 3, il suffit de montrer que soit la famille est libre, soit elle est génératrice (ces conditions sont équivalentes pour n vecteurs dans un espace vectoriel de dimension n).
Pour montrer que les vecteurs sont linéairement indépendants, on résout le système associé à l'équation vectorielle a \vec{u}+b \vec{v}+c \vec{w}=\overrightarrow{0} : on doit obtenir a=b=c=0. Les vecteurs étant linéairement indépendants, ils forment une base de l'espace.
Si φ est une forme linéaire non nulle, alors : φ est surjective, c'est-à-dire que son image est égale au corps de base ; son noyau ker(φ) est un hyperplan de E, c'est-à-dire que les supplémentaires de ker(φ) sont des droites vectorielles.
Définition d'une base
Une famille de vecteurs de E est une base de E si c'est une famille à la fois génératrice de E et libre. De façon équivalente, une famille est une base de l'espace vectoriel E quand tout vecteur de l'espace se décompose de façon unique en une combinaison linéaire de vecteurs de cette base.
Le noyau de f , noté par Ker(f ), est l'ensemble des antécédents du vecteur 0 : Ker(f ) = {x | f (x) = 0} = {x | Ax = 0} = l'ensemble solutions du système Ax = 0 . {y (−1 1 ) | y ∈ R} = 〈 (−1 1 ) 〉. Donc une base est (−1 1 ) .
Si , et sont trois vecteurs non coplanaires, alors ils constituent une base de l'espace. On note cette base . Soit une base de l'espace, alors, pour tout vecteur de l'espace, il existe un unique triplet (x ; y ; z) de réels tels que . Dans ce cas, on dit que l'on a décomposé en fonction de , et .
Pour montrer que les sous-espaces vectoriels F et G sont supplémentaires, il suffit de montrer que F ∩ G = {0} et dimF + dimG = dimE. dim(F + G) = dimF + dimG − dim(F ∩ G).
Pour trouver une base d'un sous-espace vectoriel F , on peut : chercher une famille génératrice B de F ; si B est libre, c'est terminé, sinon, un des vecteurs peut s'exprimer en fonction des autres.
On dit qu'un sous-espace vectoriel de est stable par s'il vérifie la propriété : « l'image par de tout élément de appartient à » ( f ( H ) ⊂ H ).
Deux vecteurs u et v sont colinéaires si il existe λ un réel tel que u =λv . Les coordonnées de deux vecteurs colinéaires sont proportionnelles. u (−3 ;9) et v (1 ;−3) sont colinéaires car u =−3v .
On rappelle qu'un vecteur \overrightarrow{n} est normal à un plan si et seulement s'il est orthogonal à deux vecteurs non colinéaires de ce plan. Le vecteur \overrightarrow{n} est normal au plan \left(ABC\right) si et seulement s'il est orthogonal à deux vecteurs non colinéaires de ce plan.
Si les coordonnées ne sont pas proportionnelles, alors les vecteurs ne sont pas colinéaires. Le vecteur nul →0 est colinéaire à tout vecteur. Car quel que soit un vecteur →u, on peut toujours écrire: →0=0⋅→u. 3 points A, B, C sont alignés ⇔ →AB et →AC sont colinéaires.
Trois vecteurs non nuls ⃗ ⃗ u ,v et ⃗ w sont coplanaires si et seulement leurs représentants de même origine A ont des extrémités B , C B, C B,C et D telles que A , B , C A, B, C A,B,C et D appartiennent à un même plan.
Définition 4 Une famille F = { v1,..., vn} d'un espace vectoriel V sur un corps K est dite base de V lorsqu'elle est libre et génératrice. Par exemple la famille {(1, 1, 1), (1, 2, 3), (1, 2, 4)} est une base de R3.
2) Les vecteurs u, v et w sont non coplanaires ssi ils forment une base de l'espace, c'est à dire ssi au+bv+cw=0 implique a=b=c=O. Donc, on peut écrire le système d'équation à trois inconnues orrespondant à au+bv+cw=0.
Si b = 0, c'est-à-dire, f(x) = ax ; alors f est appelée fonction linéaire. Si a = 0, c'est-à-dire, f(x) = b ; alors f est une fonction constante. Si a = 0, c'est-à-dire, f(x) = b ; alors f est une fonction constante.
Dans l'alphabet, on a dans l'ordre : x, y et z. y est après x, c'est l'image de x. x est avant y, c'est l'antécédent de y.
Un cas particulier des fonctions affines est lorsque l'ordonnée à l'origine est nulle, on obtient alors une fonction linéaire. Les fonctions constantes et linéaires sont des exemples de fonctions affines. Les fonctions affines sont elles-mêmes des exemples de fonctions polynomiales de degré inférieur ou égal à 1.