Comment démontrer que F est un sous-espace vectoriel de E - Exercice 2
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On désigne par K l'ensemble R ou C. On note par E l'ensemble suivant : E={(x;y;z)∈K3∣(x−y+z=0)et(3x+2y+5z=0)}
Question 1
Démontrer que E est un sous-espace vectoriel du K-espace vectoriel K3.
Correction
♣Premieˋreeˊtape: Chaque élément appartenant à E est un élément particulier de K3. En effet, ce sont les triplés de K3, notés (x;y;z), et qui vérifient simultanément les deux relations particulières suivantes : (x−y+z=0) et (3x+2y+5z=0). Donc E est inclus dans K. ♣♣Deuxieˋmeeˊtape: L'élément nul de K3 est 0K3=(0;0;0). Cet élément satisfait à la définition de l'ensemble E car on a : (0−0+0=0) et (3×0+2×0+5×0=0) De fait : 0K3=(0;0;0)∈E ♣♣♣Troisieˋmeeˊtape: Vérifions la stabilité de la combinaison linéaire. Soient λ un nombre réel, ainsi que u=(x;y;z)∈E et v=(x′;y′;z′)∈E. Ainsi on a les relations suivantes : ⎩⎨⎧x−y+z3x+2y+5zx′−y′+z′3x′+2y′+5z′====0000 On a : u+λv=(x;y;z)+λ(x′;y′;z′)=(x;y;z)+(λx′;λy′;λz′)=(x+λx′;y+λy′;z+λz′) Donc on a les deux relations suivantes : ∙x+λx′−(y+λy′)+z+λz′=(x−y+z)+λ(x′−y′+z′)=0+λ0=0+0=0 ∙∙3(x+λx′)+2(y+λy′)+5(z+λz′)=(3x+2y+5z)+λ(3x′+2y′+5z′)=0+λ0=0+0=0 On constate alors que si u=(x;y;z)∈E et v=(x′;y′;z′)∈E alors u+λv∈E. La stabilité de la combinaison linéaire est établie. ▶Conclusion: L'ensemble E est bien un sous-espace vectoriel du K-espace vectoriel K3.