Comment montrer qu'une base est orthogonale ?

Interrogée par: Suzanne Lamy  |  Dernière mise à jour: 4. Juni 2024
Notation: 4.3 sur 5 (60 évaluations)

Une base est orthogonale relativement à une forme bilinéaire symétrique si et seulement si la matrice associée à par rapport à cette base est une matrice diagonale, les termes de la diagonale principale pouvant être nuls ou non.

Comment déterminer une base Q orthogonale ?

Chercher une base orthogonale de R 4 relativement à q , c'est chercher une base ( ϵ 1 , ϵ 2 , ϵ 3 , ϵ 4 ) telle que ∀ ( i , j ) , 1 ≤ i ≤ 4 , 1 ≤ j ≤ 4 , f i ( ϵ j ) = δ i j = { 1 si i = j 0 si i ≠ j .

Comment montrer qu'une famille est une base orthogonale ?

Une famille de vecteurs U 1 , U 2 , … , U p est orthogonale si pour tout couple où et sont deux éléments distincts de { 1 , 2 , … , p } , les vecteurs et sont orthogonaux, c'est-à-dire tels que f ( U i , U j ) = 0 .

Comment trouver une base orthogonale ?

Une base orthogonale {u(1),…,u(k)} { u ( 1 ) , … , u ( k ) } de V est appelée base orthonormée si de plus u(i) est un vecteur unitaire (c'est-à-dire que ∥u(i)∥=1 ‖ u ( i ) ‖ = 1 ) pour chaque i=1,…,k.

Comment déterminer l'orthogonal ?

On peut aussi donner un sens à deux parties orthogonales : A et B sont orthogonales si ⟨x,y⟩=0 ⟨ x , y ⟩ = 0 pour tout x∈A x ∈ A et tout y∈B y ∈ B . Pour X⊂E X ⊂ E , X⊥ est alors la plus grande partie de E orthogonale à X .

EXERCICE PRODUITS SCALAIRES - DÉTERMINER UNE BASE, PUIS UNE BASE ORTHOGONALE ET ORTHONORMÉE D'UN SEV

Trouvé 40 questions connexes

Comment déterminer une base orthogonale d'une forme quadratique ?

Proposition 25 – Une base de E est orthogonale pour la forme quadratique q si et seulement si la matrice de q dans cette base est diagonale. Démonstration : la matrice Q de q dans la base (e1,...,en) est définie par Qij = ϕ(ei,ej). Elle est donc diagonale si et seulement si ϕ(ei,ej)=0 pour i = j.

Comment montrer l'orthogonalité de deux vecteurs ?

Deux vecteurs →u et →v de l'espace sont orthogonaux si et seulement si →u. →v=0. . Deux droites D et Δ de vecteurs directeurs respectifs →u et →v sont dites orthogonales lorsque →u et →v le sont.

Comment démontrer qu'une droite est orthogonale au plan ?

Pour montrer qu'une droite (d) est orthogonale à un plan (P), il suffit de montrer qu'un vecteur directeur de (d) est colinéaire à un vecteur normal de (P). Et réciproquement : Si (d) est orthogonale à (P) alors : tout vecteur directeur de (d) est colinéaire à un vecteur normal de (P).

Comment montrer qu'un Endomorphisme est orthogonal ?

Corollaire 9 – Un endomorphisme f de E est orthogonal si et seulement si l'image par f d'une base orthonormale de E est une base orthonormale. Corollaire 10 – Un endomorphisme f de E est orthogonal si et seulement si sa matrice M dans une base orthonormale vérifie tMM = In. tM = M−1.

C'est quoi une famille orthogonale ?

Dans un espace vectoriel euclidien, une famille (e1,…,ep) ( e 1 , … , e p ) est dite orthonormale (on dit aussi orthonormée) si elle est constituée de vecteurs unitaires (de norme 1) deux à deux orthogonaux.

Comment montrer qu'une famille de vecteurs est une base ?

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.

Comment savoir si deux droites sont orthogonales ?

Rappeler le cours. On rappelle que deux droites sont orthogonales si et seulement si leurs vecteurs directeurs sont orthogonaux, c'est-à-dire si le produit scalaire de ces deux vecteurs est nul.

Comment montrer que c'est une forme quadratique ?

Bien souvent, on définit une forme quadratique directement à partir des coordonnées dans une base. Elle s'écrit alors comme un polynôme homogène de degré 2. Par exemple, Q(x,y,z)=x2−3yz Q ( x , y , z ) = x 2 − 3 y z est une forme quadratique sur R3 .

Comment savoir si des vecteurs forment une base orthonormée ?

Définition 4.1.7. a) Deux vecteurs sont orthogonaux si et seulement si leur produit scalaire est nul. b) Une base est orthonormée si et seulement si ses vecteurs sont de norme 1 et deux `a deux orthogonaux.

Comment montrer un Automorphisme orthogonal ?

Déterminant des automorphismes orthogonaux Si f ∈ O(E), alors det(f) ∈ {−1,+1} . Comme det(f) ∈ R, les automorphismes orthogonaux se répartissent en deux sous-ensembles : 1. Les rotations, de déterminant +1, qui forment le groupe spécial orthogonal SO(E), sous-groupe de O(E).

Comment prouver que c'est un endomorphisme ?

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.

Comment déterminer un endomorphisme ?

Les endomorphismes f et fa,b sont égaux sur une base donc égaux sur l'espace ℂ entier. fa,b(fa,b(z))=(a2+|b|2)z+2Re(a)bˉz. L'endomorphisme fa,b est donc une symétrie si, et seulement si, {a2+|b|2=12Re(a)b=0.

Comment justifier que trois points ne sont pas alignés ?

Solution détaillée. Les trois points A 1 , A 2 , A 3 sont alignés si et seulement si les vecteurs A 1 A 2 → et A 1 A 3 → sont colinéaires, donc si et seulement si le déterminant des vecteurs A 1 A 2 → , A 1 A 3 → , est nul.

Quelle est la différence entre perpendiculaire et orthogonal ?

Deux droites de l'espace sont perpendiculaires si et seulement si elles se coupent en formant un angle droit. Dans l'espace, des droites, non parallèles, peuvent ne pas se couper. Si une des droites est parallèle à une droite perpendiculaire à l'autre alors les deux droites sont dites orthogonales.

Comment trouver le projeté orthogonal d'un point sur un plan ?

Le projeté orthogonal de M sur le plan P est le point H appartenant à P tel que (MH) P. Le point H est le point du plan P le plus proche de M. La longueur MH est appelée distance du point M au plan P. Si M ∈ P, alors M et H sont confondus, donc MH = 0.

Comment trouver l'orthogonal d'un espace vectoriel ?

L'orthogonal d'un sous-espace vectoriel engendré par une famille finie de vecteurs de est égal à l'orthogonal de cette famille : si F = V e c t ( { u 1 , u 2 , . . . , u p } ) alors F ⊥ = { u 1 , u 2 , . . . , u p } ⊥ .

Est-ce que deux droites orthogonales sont coplanaires ?

Deux droites orthogonales ne sont pas nécessairement perpendiculaires, elles ne le sont que si elles sont coplanaires. Deux droites orthogonales à une même troisième ne sont pas nécessairement parallèles. Si deux droites sont parallèles, toute droite orthogonale à l'une est orthogonale à l'autre.

Comment savoir si 2 vecteurs sont colinéaires ?

Le déterminant de u et v est le réel det(u ;v )=xy′−yx′. Propriété : Deux vecteurs sont colinéaires si, et seulement si, leur déterminant est nul. Le déterminant de u (−3 ;9) et v (1 ;−3) est det(u ;v )=(−3)×(−3)−9×1=0.

Comment montrer qu'un espace est un espace euclidien ?

— Un espace euclidien est naturellement un espace vectoriel normé, c'est-à-dire qu'on a les propriétés suivantes, avec x = √q(x): 1. pour tout x ∈ E, x ≥ 0 et x = 0 seulement si x = 0; 2. pour tout x ∈ E et tout λ ∈ R, on a λx = |λ|·x; 3.

Comment trouver le noyau d'une forme bilinéaire ?

Pour une forme ϕ symétrique son noyau est défini par Ker ϕ = {x ∈ E : ∀y ∈ E,ϕ(x, y)=0}. Le noyau de ϕ est le noyau de (l'application linéaire définie par) la ma- trice de ϕ. On a: rang (ϕ) + dim (Ker ϕ) = dim (E). Lemme.