• Aucun résultat trouvé

Contre-exemples

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Partager "Contre-exemples "

Copied!
20
0
0

Texte intégral

(1)

[ MP – MATHEMATIQUES 1 ] ...1

CONTRE-EXEMPLES...2

ALGEBRE DE BASE ...4

1–GROUPES...4

2–GROUPES /N ...4

3–ACTION D'UN GROUPE...6

ARITHMETIQUE ...7

4–ANNEAUX COMMUTATIFS...7

5–ARITHMETIQUE DANS ...7

6–(EX)NOMBRES PREMIERS...9

7–(EX)FONCTION DE MOBIUS...9

8–IDEAUX DE K[X] ... 10

9–(EX)ALGEBRIQUES... 11

10–CORPS COMMUTATIFS... 11

11–(EX)POLYNOMES CYCLOTOMIQUES... 12

ESPACES VECTORIELS ... 13

12–ESPACE VECTORIEL SUR UN CORPS COMMUTATIF... 13

13–RANG D'UNE APPLICATION LINEAIRE... 13

14–HYPERPLANS... 14

15–DUALITE EN DIMENSION FINIE... 14

MATRICES... 16

16–TRACE... 16

17–MATRICES EQUIVALENTES... 16

18–OPERATIONS ELEMENTAIRES SUR LES MATRICES... 16

FORMES QUADRATIQUES... 18

19–FORMES BILINEAIRES SYMETRIQUES SUR UN EV... 18

20–FBS SUR UN EV DE DIMENSION FINIE... 19

21–METHODE DE GAUSS... 20

22–SIGNATURE D'UNE FORME QUADRATIQUE... 21

DETERMINANTS... 22

23–GROUPE SYMETRIQUE... 22

24–DETERMINANTS... 22

ELEMENTS PROPRES ... 25

25–ENDOMORPHISMES... 25

26–ELEMENTS PROPRES... 26

27–POLYNOME CARACTERISTIQUE... 27

28–(EX)SEVS CARACTERISTIQUES... 28

29–ENDOMORPHISMES DIAGONALISABLES... 28

30–(EX)CALCUL DE AN... 30

31–(EX)ETUDE LOCALE DES ENDOMORPHISMES... 30

32–(EX)MATRICES STOCHASTIQUES... 30

PRODUIT SCALAIRE SUR UN EV REEL... 31

33–ESPACES PREHILBERTIENS... 31

34–ESPACES VECTORIELS EUCLIDIENS... 32

35–AUTOMORPHISMES ORTHOGONAUX... 33

36–EV EUCLIDIENS ORIENTES DE DIMENSION 3 ... 34

(2)

37–REDUCTION DES AUTOADJOINTS... 35

38–QUADRIQUES D'UN EV EUCLIDIEN DE DIMENSION 3... 36

PRODUIT SCALAIRE HERMITIEN... 38

39–EV PREHILBERTIENS COMPLEXES... 38

40–EV HERMITIENS... 38

41–ENDOMORPHISMES HERMITIENS... 39

42–GROUPE UNITAIRE... 39

Contre-exemples

!"#$%!" & & "' ()% $!)$'''&*+%,* '")--' " ./'"'0$+ %& "$%() 1 "$")-- $→ $2 !"#$%!" & & "' $-- () ∀3∈ 4/5"3 →. $53 &%, + " 4∞ $→ '%∃6∈ /$7 6/ $. '%"!" !"#$%!" & 4& "' 4"!" 8!+"* 1 %'%"$* + 8- ')+ 4 !"#$%!" $+%" -'$+9'1%"# ' !"#$%!" & 2 & "' #!"$%") '-!" $!)$, #$)+ " . 1 %'6 '#!"$%") " . 3/: → ,%'%& ρ π4θ ∈ 2/ )3 5+1*'& ,"!+1*/& &%'$"# ")-- $6!)+$"$&%';!%"$' < 3/: ∈ 2 = 3: 7 > $< ./: = :∈ >⊂ 2 )∈ ? / ', ) ⊂ $) ≠ 7 / !%$ ∈ &*5%"% 6 + 5 3 7 53 ∈ ? # +!" #!"" @$ 7 < 5∈ =∀3≥./53 7 . >',& 7 < 5∈ =∀3≥ /53 7 . >⊂ )%$ &*#+!%''"$ & 5+1*'"!" ,%& '& &A%"$+'#$%!" ,%& "/4∞ )3 "!+1 '&!"$ )#)" "A'$6-)'5%" () -A)$+ 7 " &*5%"%$B $B 6 +CB 7 ')6 ./ $B 7 ')6 /D " ')%$ &!"$-A"'18- & ', -)+'&A&E*+"# '$"!" 8!+"* )"7 F%F & 6-)' " 6-)' + "&' )3 '*+%'& " $)+ &%55*+"$/& $+1 *"*+ -*()%, -"$ " 7

Σ

" " #!", + 1 %'6 '

Σ

" 7 " " 4 " )3 '*+%'& $+1 *"*+ -*()%, -"$()%" '!"$6 '*()%, -"$'C "2 G " "4 !+

Σ

" 7 "2 7 π2 H G=

Σ

" 7 " "4 7 " 5!"#$%!" "!" #!"$%") 1 %'()%6!''9& - 6+!6+%*$*& - , -)+%"$+1*&%%+ , #5C3→32 '%" 3 /5A,*+%5% #'6+!6+%*$*' " . " 5!"#$%!" ")1*+%() ()% )" $" "$ , +$%# - $()% '$#!"$%") I&+!%$ $I )#E 3→ J3J 3 J3J6+!-!" * " . " 5!"#$%!" & 2 & "' $-- () -' 66-%# $%!"'6 +$%--''!%"$#!"$%") ' " . '"'()A-- " - '!%$

3/: → 3/: ≠ ./. K 3:

32 4 :2 C.

" 5!"#$%!" & 2 & "' $-- ()A-- &1 $$ & '&*+%,* ''-!" $!)$, #$)+ " . 1 %'" '!%$6 '&%55*+"$%8- 3/: → :≠. K32 4 :2

: C.

" %";#$%!" & 2 & "' ε

Σ

L 7

L .L8

Σ

L 7

8L .L ∈ 2→

Σ

" 7 .

L .L4 4 8L . L4 4 L . L 4 8L . L 4 ε4 4 ε84

(3)

D 3 16- & 6 + &!3

!

" #

$

% " &

' (∈%

' (∈% ' (

' (∉% ' (

' (∈% ' )(

' (∉% ' (

' (∉%

' (∉% ' (

* %

' (# +

' (# ,

* % % & - %

! %

. # /%0∪%1∪ ∪%123 # 0 4 5 .

%0∪%1∪ ∪%12

5 . 12

6# '

(

7 '6(# 6∈%0) ∈.

. 5 .≥ . - 0≥

%

(4)

? M M

1 – Groupes

• *5%"%$%!" C +!)6 →? ''!#%$%, , # 3%'$"# &) " )$+ $& ':1*$+%() ' !%+#!)+'&

• !)'N +!)6

⊂ '$)" '!)'N +!)6 & /× '%

<

33/: /3 2/3:

• !+6E%'1

?A66-%# $%!"ϕ C3∈ → 3 ∈ '$ 66 -* )$!1!+6E%'1 %"$*+%)+ % 8*-%"/ϕ 7 &

? '$+ "'-$%!"'3∈ → 3∈ $3∈ →3 '!"$8%;#$%, '1 %'" '!"$6 '& '1!+6E%'1 '& +!)6 '

?A66-%# $%!" 3∈ →3 '$%",!-)$%, 1 %'6 '$!);!)+')" 1!+6E%'1 E O +57 < >⇔5%";#$%,

• +!&)%$& +!)6 '

!%"$ $ & )3 +!)6 ' " &*5%"%$)" ? ')+ × 6 + 3/: 3A/:A7 3 3A/: :A E × '$ -!+')" +!)6 6!)+- -!%6+!&)%$ 3 C 2/4

• !)'N +!)6 " "&+*6 +)" 6 +$%

*5%"%$%!" )') -- ≠ ∅

? '!)'N +!)6 " "&+*6 + '$ 7 < 3 3 3(/(∈ P/3 / /3( ∈ ∪ (>

•?A"'18- & '*-*1 "$'%", +'%8-' '$)" +!)6 3

!%$ / )" 1!"!Q& / $ -A"'18- & '*-*1 "$'%", +'%8-'& -!+' '$)" +!)6 & 1!() '$'$8- A'$)$%- ')+$!)$() "& '$)" "" )

3 C %7 <3 4 %:/3/: ∈ 2> 6!)+*-*1 "$'%", +'%8-'U 7 < / /%/ %> G&

3 C " 6!)+*-*1 "$'%", +'%8-' ?"

•R 7 RO +5×R 1 5 3

5C → '$)" 1!+6E%'1 & +!)6 -!+'R 7 RO +5 R 1 5 !" #!16$ -' "$*#*& "$'& #E #)"

2 – Groupes /n

!"'$+)#$ % !" &

!"'$+)#$ % !" &

!"'$+)#$ % !" &

!"'$+)#$ % !" & =" =" =" ="

? ''!)'

? ''!)'

? ''!)'

? ''!)'NNNN +!)6 '&+!)6 '&+!)6 '&+!)6 '&

E ? ''!)' +!)6 '& '!"$& - 5!+1 " /"∈ & 1!6 +%-() ')6 -$%!" & #!" +) "#

-$%!" & #!" +) "#

-$%!" & #!" +) "#

-$%!" & #!" +) "#

∀"∈ P/∀ /8 ∈ 2/ ≡8 " ⇔" J8 E A'$)" +-$%!" &A*()%, -"#

DD

DD +!)6+!)6+!)6+!)6 ="="="="

!%$"∈ P

=" '$-A"'18- & '#-'''&A*()%, -"# !) "'18- ()!$%"$ 6!)+- +-$%!"≡ E =" /4 '$)" +!)6 8*-%" 5%"%/& # +&%" -" &

!+6E%'1 # "!"

!+6E%'1 # "!"

!+6E%'1 # "!"

!+6E%'1 # "!"%%%%() &() &() &() & ="="="="

? 1!+6E%'1 # "!"%() & =" '$-A66-%# $%!" CL∈ → ∈ =" A'$)" 1!+6E%'1

!)' !)' !)'

!)'NNNN +!)6 +!)6 +!)6 +!)6 " " " " "&+*6 +)" *- "&+*6 +)" *- "&+*6 +)" *- "&+*6 +)" *- *1 "$ *1 "$ *1 "$ *1 "$

!%$ )" +!)6 $ ∈

? '!)'N +!)6 " "&+*6 + '$ + 7 < L/L∈ > +#!", "$%!"/.7

(5)

? M M

S

!%$ϕCL∈ → L∈ + A'$)" 1!+6E%'1 & +!)6 ')+;#$%5 O +ϕ7 < L∈ /L7 > '$)" '!)'N +!)6 & → ∃"∈ /O +ϕ7 "

%" 7 ./O +ϕ7 <.>

ϕ '$ -!+'8%;#$%, / $ + '$%'!1!+6E I /4

3 C 7 P/× $ 7 + 7 < L/L∈ > '$)" +!)6 %'!1!+6E I /4

%"≥ /O +ϕ7 "

!%$ )" +!)6 $ ∈ " ')66!' O +ϕ7 " /"≥ E -!+' + '$%'!1!+6E I ="

E ϕ C ∈ =" → L∈ + '$)" %'!1!+6E%'1 & +!)6 ;)'$%5%# $%!"' $& 1!

!%$ *-*1 "$&A)" +!)6 / $ - '!)'N +!)6 " "&+*6 +

% '$%'!1!+6E I / '$&A!+&+∞

%"!"/!" 66 -- -A!+&+ & %"< L∈ P/L7 >

+!)6 '#:#- % () ' +!)6 '#:#- +!)6 '#:#- % % () ' () ' +!)6 '#:#- % () '

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

!%$ )" +!)6 " &%$() '$#:#-%() '% '$5%"% $ " "&+*6 +)" *-*1 "$

% '$)" +!)6 #:#-%() & # +&%" -"/%- '$%'!1!+6E I ="

3 C =" '$#:#-%() & # +&%" -" " "&+*6 + U" '$#:#-%() & # +&%" -" " "&+*6 + %π="

= " P"A'$6 '#:#-%() 3!S )%-- CL" '% %16 %+ $L 7 "

*"*+ $)+'&

*"*+ $)+'&

*"*+ $)+'&

*"*+ $)+'& ="="="="

E " "&+ =" ⇔ ∧" 7 & 1!⇔+ 6%&

!%$ 7 < / / /" >)" +!)6 #:#-%() " "&+*6 + !%$87 L ?A!+&+ & 8 '$ -!+'L∨" =L &

D D D

D 3 16-'3 16-'3 16-'3 16-'

!)$'!)'N +!)6 &A)" +!)6 #:#-%() '$#:#-%() 3

!%$ϕCL∈ → L∈ ∃(∈ /ϕ 7 (

7ϕ ϕ # +ϕ')+;#$%, T 7ϕ( 7 < L(/L∈ >7 (

%5 '$)" 1!+6E%'1 & +!)6 & , +' $ #:#-%() -!+' 1 5#:#-%() 3 1!'%16-

!%"$ ∈ &A!+&+ 6 $8∈ &A!+&+ ( -!+'-A!+&+ & /8∈ × '$6∨( 3 1!'%16-

× '$#:#-%() $ #:#-%() ' 3 1!

× '$#:#-%() R ∧R 7 3 1!

#:#-%() & # +&%" -6/ #:#-%() & # +&%" -( $6∧( 7 × '$#:#-%() 3 1!+ 6%&

3 16-'& +!)6 '5% "% ' 3 16-'& 3 16-'& +!)6 '5% +!)6 '5% "% "% ' ' 3 16-'& +!)6 '5% "% '

U"/× T =" /4 Tσ"/ T /∆

+!)6 %'!1*$+%'&)+#$" - C%'!1!+6E IU ×U

+!)6 %'!1*$+%'&)# ++* +1%-' +!)6 '& # +&%" -U/%-: C B!1 +&+ 1 3%1 - 8*-%"

UU/ =U U )%

C%'!1*$+%'&)# ++* B!"

+!)6 () $+"%!"%()

5 =.V=..

B!"

U ×U )%

U ×U ×U )%

(6)

? M M

H

3 – Action d'un groupe

*"*+ - % $*'

*"*+ - *"*+ - % % $*' $*'

*"*+ - % $*'

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

!%$ )" +!)6 $ )" "'18- " 66 -- #$%!" !)!6*+ $%!" & ')+ $!)$ 66-%# $%!"

5C /3 ∈ × → 3∈

$-- () C ∀∀∀∀3333∈∈∈∈ //// ••••3 7 33 7 33 7 33 7 3

∀3333∈∈∈∈ ////∀∀∀∀ / A/ A/ A/ A∈∈∈∈ 2/2/2/2/ •••• AAAA••••3 73 73 73 7 AAAA••••3333

-+,%"$ )101 & ' &!"" +)" 1!+6E%'1 ϕ& & "'σ C∀ ∈ /∀3∈ /ϕ 3 7 3 3 16-'

3 16-' 3 16-' 3 16-'

!%$ )" "'18- σ !69+ ')+ 6 +C∀ ∈ σ /∀3∈ / 3 7 3

!%$ )" +!)6 !69+ ')+ 6 +$+ "'-$%!" C∀ /3 ∈ 2/ 3 7 3

!%$ )"KN , ? !69+ ')+-A"'18- & '',& 6 +C∀)∈ ? /∀W ',& /)W 7 ) W D

D D

D + "'%+ "'%+ "'%+ "'%$$$$%%%%,%,%,%,%$$$$****

" #$%!" & ')+ '$&%$ $+ "'%$%, '%∀ 3/:∈ 2/∃ ∈ /:7 3 +1%-'D 3 16-'/')-- D "A'$6 '5!+#*1 "$$+ "'%$%5

+8%$' +8%$' +8%$' +8%$'

!%$ )" +!)6 ()%!69+ ')+ " &*5%"%$)" +-$%!" 6 +C∀ 3/:∈ 2/3ℜ:⇔ ∃ ∈ /:7 3 A'$)" +-$%!" &A*()%, -"# ? '#-'''&A*()%, -"# ''!"$ 66 -* '!+8%$'

" 7 <3∈ /∃ ∈ /3 7 >7 < = ∈ >7 "!$$%!"

1 C?A#$%!" '$$+ "'%$%, ⇔ -: )" ')- !+8%$ E () !+8%$ '$'$8- 6!)+-A!6*+ $%!" &) +!)6

SS

SS $8%$8%$8%$8%----%%%%' $)+' $)+' $)+' $)+

!%$3∈ ? '$8%-%'$)+& 3 '$ 37 < ∈ / 3 7 3 > A'$)" '!)'N +!)6 G&

3 C+#E +#E &A)" '$8%-%'$)+&A)" ',W &A)"KN , ,%'NIN,%'& ?

+&%" -&A)" !+8%$ CR 7 R =R & 1! , #ϕC ∈ →

66- % # $% !"' 66- % # $% !"' 66- % # $% !"' 66- % # $% !"'

!%$ )" +!)6 5%"%/ $ )" '!)'N +!)6 & !69+ ')+ 6 +$+ "'-$%!"

7 $ 7 < >

E E*!+91 & ? + " C !%$ )" +!)6 5%"%/ $ )" '!)'N +!)6 & -!+'R JR &A6+9' E !%$ )" +!)6 & # +&%" -" -!+'∀3∈ /3"7 & 1!+ 6%&

!%$6 )" "!18+ 6+1%+ $"∈ P !%$ )" +!)6 & # +&%" -6" #A'$)" 6N +!)6 & 5 -!+' 6!''9& )" *-*1 "$&A!+&+ 6 3

1 C % '$&A!+&+αβ/ -!+'β '$&A!+&+α

? # "$+ & '$X 7 <3∈ /∀:∈ /3:7 :3 > A'$)" '!)'N +!)6 &

3 CX ? 7 <E!1!$E*$%'>TXσ 7 <&>'%R Y

!%$ )" +!)6 & # +&%" -6 '$#:#-%() T%- '$ " "&+*6 +"A%16!+$ () -*-*1 "$& ')5- " )$+

!%$ )" +!)6 & # +&%" -6" -!+'X ≠< > & 1!C /3 ∈ 2→ 3 7 3 ∈

!%$ )" +!)6 & # +&%" -62 -!+' '$ 8*-%" & 1!CRX '$ !)6 !)62 '%6/#!11)$"$

!%$ )" +!)6 & # +&%" -62 -!+' '$%'!1!+6E IU62!)IU6×U6 & 1!')66 "!" #:#-%() E*!+91 & )#E:

E*!+91 &E*!+91 & )#E:)#E:

E*!+91 & )#E: 3 !%$ )" +!)6 5%"% !%$6 6+1%+&%,%'"$R

-!+' 6!''9& )" *-*1 "$&A!+&+ 6 C 7 < 3 / /366/3 367 >TR T'#+!--ϕ B!18+ &A%'!1*$+%'&)#)8 -: " U

E*!+91 & :-: 3 C !%$ )" +!)6 5%"% -!+' '$%'!1!+6E I )" '!)'N +!)6 & σR / &

? '')-''!)'N +!)6 '5%"%'& P/× '!"$-'U"/"∈ P &

(7)

Z

4 – Anneaux commutatifs

*"*+ -%$*'

*"*+ -%$*' *"*+ -%$*'

*"*+ -%$*'

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

"" )

M⊂ '$ )" '!)'N "" )& '%

<

M'!)'N +!)6 & /4 M'$ 8- 6!)+×

∈M

!+6E%'1

!+6E%'1

!+6E%'1

!+6E%'1

!% "$ $ M& ' "" )3

5C →M '$ )" 1!+6E%'1 &A"" )3'% 5 '$ )" 1!+6E%'1 & +!)6 &&%$%5/

5 '$ )" 1!+6E%'1 & ×

$ 5 7

DD DD &* -&* -&* -&* -

!%$ )" "" )#!11)$ $%5

⊂ '$ )" %&* - '% '$ )" & /4

∀ 3/:∈ × /3:∈

3C !%$ ∈ ?A%&* - 6+%"#%6 - " "&+* 6 + '$ 7 7 < 3/3∈ > & 5 3C$!)' - ' %&* )3& '!"$ " /"∈

1 C)" %&* - "A'$ 6 ' 5!+#*1*"$ )" '!)'N "" ) " #!"$% "$ 6 ' 5!+#*1 "$

E ? "!: )&A)" 1!+6E%'1 &A"" )3 '$ $!);!)+' )" %&* -

"' 18- ' "%-6!$ "$' 3

"' 18- ' "%-6!$ "$' 3

"' 18- ' "%-6!$ "$' 3

"' 18- ' "%-6!$ "$' 3

!%$ )" "" )#!11)$ $%5 !%$ B 7 < 3∈ /∃"∈ P/3"7 .> -!+' B '$ )" %&* - &

% "A'$ 6 ' #!11)$ $%5C !"$+ 3 16- , # SS

SS ? ' %", +'%8- ' &A? ' %", +'%8- ' &A? ' %", +'%8- ' &A? ' %", +'%8- ' &A)" "" )#!"'$%$) "$ )" +!)6 1)-$%6-%# $%5)" "" )#!"'$%$) "$ )" +!)6 1)-$%6-%# $%5)" "" )#!"'$%$) "$ )" +!)6 1)-$%6-%# $%5)" "" )#!"'$%$) "$ )" +!)6 1)-$%6-%# $%5

"" )3%"$9 + '

"" )3%"$9 + '

"" )3%"$9 + '

"" )3%"$9 + '

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

!%$ )" "" )

'$ &%$ %"$9 + '% C

<

'$ #!11)$ $%5

≠<.>

∀ 3/:∈ 2/3:7 . 37 .!):7 .

3C$!)' - ' #!+6' / / $ $!)' - ' '!)'N "" )3& #!+6' '!"$ %"$9 + '

%,%'%8%-%$*

%,%'%8%-%$*

%,%'%8%-%$*

%,%'%8%-%$*

!%$ )" "" )%"$9 + " &%$ () 3J:'%∃F∈ /3F7 :

E 3J:⇔ :⊂ 3 & 1!+ 6%&

D D D

D +!+!+!+!6+%*$* ')+ - ' *-*1 "$' %", +'%8- '6+%*$* ')+ - ' *-*1 "$' %", +'%8- '6+%*$* ')+ - ' *-*1 "$' %", +'%8- '6+%*$* ')+ - ' *-*1 "$' %", +'%8- ' 3333

!%$ )" "" )%"$9 + " "!$ P - +!)6 & ' *-*1 "$' %", +'%8- ' & 3C P/ P 1 %' 6 ' P 7 [ <.>

!%$ 3/: ∈ 2 " C 3 7 :⇔ ∃)∈ P/:7 )3 & 1!

5 – Arithmétique dans

5 !%$ )" "" ) '$ &%$ 6+%"#%6 - '% '$ %"$9 + $ $!)$ %&* - & '$ 6+%"#%6 - & - 5!+1 7

(8)

U '$ 6+%"#%6 -

$$$$

!%$ /8 ∈ 2 !%$ 7 4 8 '$ )" %&* - '!11 & %&* )3 ∃&∈ / 7 &

? ' &%,%' )+' #!11)"' I $ 8'!"$ - ' &%,%' )+' & &

" "!$ &7 /8 7 ∧8

1 C ∧.7

B!18+ ' 6+ 1% +' "$+ )3 B!18+ ' 6+ 1% +' "$+ )3 B!18+ ' 6+ 1% +' "$+ )3 B!18+ ' 6+ 1% +' "$+ )3 /8 '!"$ &%$' 6+ 1% +' "$+ )3'% ∧87

E E*!+91 & M F!)$ C ∧87 ⇔ ∃ )/,∈ 2/ )4 8,7 &

D D D

D E*!+91 &E*!+91 &E*!+91 &E*!+91 & )'')'')'')''

E !% "$ /8/#∈ ∧87 $ J8# J# &

!% "$ /8∈ ? ' 1)-$%6- ' #!11)"' '!"$ ∩ 8 A'$ )" %&* - %"$ +' #$%!" & %&* )3

∃1∈ / ∩ 8 7 1

? ' 1)-$%6- ' #!11)"' I $ 8'!"$ - ' 1)-$%6- ' & 1

" "!$ 1 7 /8 7 ∨8

"" )

"" )

"" )

"" ) =" =" =" ="

$+)#$)+ &A"" )

$+)#$)+ &A"" )$+)#$)+ &A"" )

$+)#$)+ &A"" )

!%$ "∈ P =" /4 '$ )" +!)6 #:#-%() " &*5%"%$ )" 1)-$%6-%# $%!" " ,*+%5% ()A-- '$ #!E*+ "$

E =" /4/× '$ )" "" )#!11)$ $%5

E ? 1!+6E%'1 ϕ CL∈ → ∈ =" '$ -!+' )" 1!+6E%'1 &A"" )

", +'%8- ' &

", +'%8- ' &

", +'%8- ' &

", +'%8- ' & ="="="="

E !%$ ∈ -!+' '$ %", +'%8- & "' =" ⇔ ∧" 7 & 1!+ 6%& ⇔ 3C = . P 7 < / / / > '$ %'!1!+6E IU

!%$ "∈ P -!+' =" '$ )" #!+6'⇔" '$ 6+ 1% + &

∀6 6+ 1% +/ =6 '$ &!"#)" #!+6' "!$*F6 D

D D

D E*!+91 #E%"!%'E*!+91 #E%"!%'E*!+91 #E%"!%'E*!+91 #E%"!%' E !% "$ 6/(∈ P2/6∧(7

-!+' =6( '$ %'!1!+6E I =6 × =( " $ "$ ()A"" )3 & 1!'%16- 3C+*'!)&+ 3≡D S $ 3≡ H

" $E*!+91 & 5#$!+%' $%!"

" $E*!+91 & 5#$!+%' $%!"

" $E*!+91 & 5#$!+%' $%!"

" $E*!+91 & 5#$!+%' $%!"

E !%$ )" "" )/ $ 5C → )" 1!+6E%'1 &A"" )3

!%$ "∈ $ϕCL∈ → ∈ ="

% " ⊂O + 5/ -!+' %- 3%'$ )" 1!+6E%'1 &A"" )3 $ - () 57 ϕ

& 1!'%16- 66-%# $%!" C&*1!"$+ + - $E*!+91 #E%"!%'

"&%# $ )+ &A)-+ 3

"&%# $ )+ &A)-+ "&%# $ )+ &A)-+ 3 3

"&%# $ )+ &A)-+ 3

!%$ "≥ " "!$ ϕ" - "!18+ &A*-*1 "$'%", +'%8-'& =" A'$ )''% - "!18+ & *"*+ $ )+'& U"

ϕ" 7 R<%∈ " =%∧" 7 >

(9)

V

!%$ 6 6+ 1% + $α ∈ P -!+'/ϕ6α 7 6α 6

!%$ "/1 ∈ P2/"∧1 7 -!+'ϕ "1 7ϕ" ϕ 1 $E E%"!%'

∀"∈ P/ϕ" 7 "

Π

6J"

6 6+ 1% +

6

∀"∈ P/" 7

Σ

&J"ϕ & 66-%# $%!"

!%$K)" #!+6'#!11)$ $%5 !%$ )" '!)'N +!)6 5%"% & KP/× -!+' '$ #:#-%() C

" 66 --ψ & - "!18+ &A*-*1 "$'& &A!+&+ & !%$ " 7 R

" C" 7

Σ

ψ & 7

Σ

ϕ & " 1!"$+ * -1 "$ () ∀&∈ "/ϕ& ≥ ψ&

'%ψ& ≥ /ϕ& 7ψ& +\# )6!-:"]1 &

!"#∀&∈ "/ψ & 7ϕ& /&A!^ψ " 7ϕ" ≠. '$ 8% " #:#-%() )$+ &*1!C 3!Z5)%-- /66#1 & '!+&+ '7 # +&%" -& KP &56 6!-:

6 – (Ex) Nombres premiers

!%$ 6 6+ 1% + !%$ ∈ / ∧6 7 -!+'6 ≡ 6

!%$ 6 6+ 1% + !%$ L∈ 6 -!+'6 J 6L

$%$ $E*!+91 & +1 $ !%$ 6 6+ 1% + !%$ ∈ -!+'6≡ 6 &*1!'

-: )" %"5%"%$*& "!18+ '6+ 1% +'

-: )" %"5%"%$*& "!18+ '6+ 1% +'$ -'() 6≡

!%$ 6 6+ 1% + !%$ "∈ P -!+',6 "_ 7

Σ

L 7

"

6L !^,6 7 3<3∈ /63J >

E*!+91 & W %-'!" !%$ 6≥ " C6 6+ 1% +⇔6 J 4 6 _ & 1!

" )$+ &*1!"'$+ $%!" )$%-%' - 6!-:"]1 4 7 101 &`/+ #%" '/)"%$ %+

7 – (Ex) Fonction de Mobius

!%$µ- 5!"#$%!" & 1!8%)'& P, +'<./ / >$ -- () µ 7

µ6 6+ 7 + '% 6 / /6+'!"$ & '6+ 1% +'&%'$%"#$' I µ" 7 . '%"!"

∧8 7 µ 8 7µ µ8 6-)'% )+'# '

∀"≥ /

Σ

&J"µ& 7 . + 19" )# '!^" 7 6 6 6+

!+1)- &A%", +'%!" !%$ " ∈ " &*5%"%$ 8" 6 +∀"∈ P/8"7

Σ

&J" &

-!+'∀"∈ P/"7

Σ

&J"µ "

& 8& & 1!6 +1)$ $%!"

ΣΣ

1 C# $$ 5!+1)- '$ , -8- & "'"A%16!+$ () - +!)6 8*-% " [ <.>/× 6 + 3 16-

(10)

.

8 – Idéaux de K[X]

!%$K)" '!)'N#!+6'&

$+)#$)+ & '%&* )3

$+)#$)+ & '%&* )3

$+)#$)+ & '%&* )3

$+)#$)+ & '%&* )3

%,%'%!" )#-%&% ""

%,%'%!" )#-%&% ""

%,%'%!" )#-%&% ""

%,%'%!" )#-%&% ""

E !% "$ ∈K $ M∈K [ <.> -!+'∃_ / ∈K 2/ 7 M 4 $ &` a &`M

& 1!CK" 7K( ⊕MK" ( , # 66 -%"* %+

-!+%$E1 & - &%,%'%!" )#-%&% ""

-!+%$E1 & - &%,%'%!" )#-%&% ""

-!+%$E1 & - &%,%'%!" )#-%&% ""

-!+%$E1 & - &%,%'%!" )#-%&% ""

7 .4 4 " " M7 8.4 4 8( ( 8(≠.

7 M "=8( " (4 !^&` a &`

" 6 )$ &*1!"$+ + #!11 b -A3%'$ "# & / 6 + +*#)++ "# ')+ &`

3 C !% "$ $ M∈ TM '$ )"%$ %+ -!+' / ∈ 2 %16!+$ "$

DD

DD K '$ 6+%"#%6 -'$ 6+%"#%6 -'$ 6+%"#%6 -'$ 6+%"#%6 - E K '$ 6+%"#%6 -

!%$ )" %&* -& K

% ≠<.>/!" 66 -- )" 6!-:"]1 & & +*1%"%1)1 & " 7 & 1!#!11 +!)6 '4 &

% '$ )" "" )6+%"#%6 - 3

% '$ )" "" )6+%"#%6 - 3

% '$ )" "" )6+%"#%6 - 3

% '$ )" "" )6+%"#%6 - 3

% '$ )" '!)'N "" )& - '$ %"$9 + ')&!&%,%'%!" )#-%&% "" & "' % C

∀ F/F ∈ % × % [ <.>/∃ (/+ ∈ % 2/F 7 F ( 4 + $ J+Ja JFJ & 1! 6 ')"%#%$*

+%$E1*$%() & "' +%$E1*$%() & "' +%$E1*$%() & "' +%$E1*$%() & "' K

", +'%8-'& C< / > ", +'%8-'& K CK[ <.>

!% "$ $ M∈K

7 4 M '$ )" %&* -6+%"#%6 - !" *"*+ $ )+ )"%$ %+ '$ - & $ & M

?A66-%# $%!" /M → ∧M '$ )" ? ''!#% $%, $ #!11)$ $%, B )$+ C.

E*!+91 & M F!)$

E*!+91 & M F!)$E*!+91 & M F!)$

E*!+91 & M F!)$

D D D

D E*!+91 &E*!+91 &E*!+91 &E*!+91 & )'')'')'')''

7 ∩ M '$ )" %&* -6+%"#%6 - !" *"*+ $ )+ )"%$ %+ '$ - & $ & M

?A66-%# $%!" /M → ∨M '$ )" ? ''!#% $%, $ #!11)$ $%, B )$+ C

$)& &

$)& &

$)& &

$)& & K

!%$K)" #!+6'#!11)$ $%5/ $ )" K -98+ )"%$ %+

3 CK /K/ " K/ /4/ '!"$ & 'K -98+ ' '$ )"K , '$ )" -98+ $ )" -98+

!%$ ∈ / $ϕC ∈K → ∈

1ϕ '$ )" '!)'N -98+ & /"!$*K A'$ - '!)'N -98+ & " "&+* 6 + O +ϕ '$ )" %&* - 66 -*%&* -& '6!-:"]1 ' "")-$ )+'&

'!^O + '!^O + '!^O +

'!^O +ϕϕϕϕ7 <.>C $+ "'# "& "$7 <.>C $+ "'# "& "$7 <.>C $+ "'# "& "$7 <.>C $+ "'# "& "$

'$ -!+'&%$ $+ "'# "& "$ ')+K

(11)

ϕ%"&)%$ )" %'!1!+6E%'1 &A-98+ & K ')+K 3 C "' 7K / '$ $+ "'# "& "$

'!^O + '!^O + '!^O +

'!^O +ϕϕϕϕ ≠≠≠≠<.>C<.>C<.>C<.>C -*8+%()-*8+%()-*8+%()-*8+%() '$ -!+'&%$ -*8+%() ')+K

O +ϕ6!''9& )" )"%() *"*+ $ )+ )"%$ %+ / 66 -*6!-:"]1 1%"%1 -& /"!$*π

3 Cπ%7 24 π 7 2 π 4√D7 2 2 U 2 π;7 24 4

E %"$9 + $ - *8+%() π %++*&)#$%8- & "'K & 1!

3 C& "' "!" %"$9 + /π67 '% 6 '$ )" 6+!;#$ )+

D D D

D - *8+%()- *8+%()- *8+%()- *8+%() ⇔⇔⇔⇔K '$ & &%1 "'%!" 5%"%'$ & &%1 "'%!" 5%"%'$ & &%1 "'%!" 5%"%'$ & &%1 "'%!" 5%"%

E '$ - *8+%() ⇔K '$ & &%1 "'%!" 5%"% & 1!⇔

+!6+%*$*'&

+!6+%*$*'&

+!6+%*$*'&

+!6+%*$*'& K () "&() "&() "&() "& '$ - *8+%()'$ - *8+%()'$ - *8+%()'$ - *8+%() E &%1K K 7 &`π & 1!

E ∀ ∈K / %", +'%8- & "' ⇔ ∧ π 7 / $ & "'# # '/ ∈K & 1!

E %"$9 + K '$ )" #!+6' & 1!'

1 C !)$ K - 98+ %"$9 + )"%$ %+ & &%1 "'%!" 5%"% '$ )" #!+6' & 1!

66 -'C+ - $%!"'#! 55%#% "$'=+ #%" ' 66 -'C+ - $%!"'#! 55%#% "$'=+ #%" ' 66 -'C+ - $%!"'#! 55%#% "$'=+ #%" ' 66 -'C+ - $%!"'#! 55%#% "$'=+ #%" '

K

7 .4 4 4 " "7 " α α α"

-!+'∀L∈<./ /" >/

Σ

3 3 3" L7 " L L"

9 – (Ex) Algébriques

" ' 6- # & "'- #!+6'& '#!16- 3 '/ - 98+

α '$ - *8+%() '%∃ ∈ [ <.>/ α 7 . A&*'% " -A"'18- & '"!18+ ' - *8+%() '

1 C "'# # '/∃ ∈ [ <.>/ α 7 .

!%$α ∈A[ -!+'πα '$ %++*&)#$%8- & "' / $ I + #%" ''%16- '& "' & 1! , #)" + #%" & π

? 11 C'!% "$ O⊂? & )3 #!+6'/ $ ≠<.>)" ? '6 # , #$!+% - -!+'&%1O 7 &%1? &%1O? & 1!8 ''

A '$ )" '!)'N#!+6'&

L 5

∀ /8 ∈A2/!" 6!'K7 K8 '$ )" #!+6'& &%1 "'%!" 5%"% ')+K/#!"$ " "$ $ 8 K8 '$ & &%1 "'%!" 5%"% ')+ 5? 11 6+*#*& "$

$%-%'$%!" &) - 11 C

? 11 C !%$ ? )"K '6 # , #$!+% - & &%1 "'%!" 5%"% #∈? # - *8+%() ')+K & 1!

3 16- Cπ% 4 7 24 V

A '$ - *8+%() 1 "$ #-!' & 1!C#!"'$+)#$%!" & #!+6' 18!%$*'

10 – Corps commutatifs

*"*+ -%$*'

*"*+ -%$*' *"*+ -%$*'

*"*+ -%$*'

+ #$*+%'$%() + #$*+%'$%() + #$*+%'$%() + #$*+%'$%()

!%$ K/4/× )" #!+6'#!11)$ $%5

% - " )$+ 6!)+× '$ &A!+&+ 5%"% 6 & "'K/4 -!+'!" 6!' # +K7 6 A%- '$ &A!+&+ %"5%"%/!" 6!' # +K7 .

1 C# +K7 . K%"5%"% K5%"% # +K≠.

E K#!+6'& # + #$*+%'$%() 6≠. -!+'6 '$ 6+ 1% + & 1! 8')+& 6 7 +'

(12)

66-%# $%!"' 3 66-%# $%!"' 3 66-%# $%!"' 3 66-%# $%!"' 3

# +K7 . K#!"$% "$ )" '!)'#!+6'%'!1!+6E I c

# +K7 6 K#!"$% "$ )" '!)'#!+6'%'!1!+6E I =6 & 1!C)$%-%'$%!" & +

$ -!+'∃"∈ P/RK7 6" & 1! - -%"* %+

3 !)$ "" ) %"$9 + 5%"% '$ )" #!+6' & 1!$+ "'- $%!" %";#$%, 3 !)$ - 98+ %"$9 + & &%1 "'%!" 5%"% '$ )" #!+6' & 1!

!-:"]1 '6+%1%$%5' 3

!-:"]1 '6+%1%$%5' 3

!-:"]1 '6+%1%$%5' 3

!-:"]1 '6+%1%$%5' 3

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

∀ ∈ / '$ &%$ 6+%1%$%5'% ''#! 55%#% "$''!"$ 6+ 1% +' "$+ )3 & "'- )+ "'18-

!%$ / ∈ 2 $ 6+%1%$%5' 6+%1%$5'

& 1!'C 8')+& $ =6 T %+ #$ , #)" %&* &!""* 6 + =6

!"$ ")

!"$ ")

!"$ ")

!"$ ")

!%$ 6∈ ? #!"$ ") & /"!$* # / '$ - & ''#! 55%#% "$'

# '$ )" 1!+6E%'1 & /× & "' /× & 1!

1 C∀ λ ∈ /∀ ∈ /#λ 7 JλJ#

DD

DD 3 +#%# ')+3 +#%# ')+3 +#%# ')+3 +#%# ')+

∀ ∈ /∀ / ∈ 2)"%$ %+ '/ 7 $ ∈ & 1! , #- #!"$ ")

11 – (Ex) Polynômes cyclotomiques

*5%"%$%!"

*5%"%$%!" *5%"%$%!"

*5%"%$%!"

!%$ "∈ P " "!$ "-A"'18- & '+ #%" '6+%1%$%, '& -A)"%$* *"*+ $ )+'& U"

"7 <ωL=L∧" 7 >⊂U" !^ω7 %π="

" 6!'φ"7Π α !^α&*#+%$ "

φ 7 φ 7 4 φD7 24 4 φ 7 24 φS7 4 D4 4 4

1 Cφ"J "

3 16- ' 3 16- ' 3 16- ' 3 16- '

∀"∈ P/"&J"φ& 1! , #5Cα ∈U"→!+&+ & α ∈ "

∀"∈ P/φ"∈ 1!+ #)++ "# ')+ " $

∀"∈ P/φ"&J" & µ"=& 1! , "$

∀"∈ P/φ" '$ %++*&)#$%8- & "' )+

!"'*() "# 'C∀"∈ P/∀ ω ∈ ""ω

&%1 ω 7 &`φ"7ϕ "

(13)

?

D

12 – Espace vectoriel sur un corps commutatif

1%-- & , #$ )+' 1%-- & , #$ )+' 1%-- & , #$ )+' 1%-- & , #$ )+'

B!$ $%!" C M &*'% " )" 51%-- &A*-*1 "$'6+ '() $!)'")-'& %"& 3* 6 + M

!%$ )"K '6 # , #$!+% -

!%$ % % )" 8 ' & ∀3∈ /∃_λ%K /3 7Σ λ% % " "!$ %PC3∈ → λ% )" 6 ) '%16- 3 C& "'- 8 ' # "!"%() & K /- 51%-- & '#!!+&!""* '& '$

3 C !%$ -A'6 # , #$!+% - & '5!"#$%!"'6!-:"!1% - '')+K"/#A'$NIN&%+ C

∀ α7 α/ /α"" α '$ )" 1)-$% %"&%# /!" "!$ 5αC3 / /3"K"→ Π3%α%

7 #$< 5α/α ∈ ">⊂ K"/K

-!+'/- ' 5α 5!+1 "$ )" 8 ' & & 1!-%8+ 6 + +*#)++ "# " 5%3 "$ " 6 + 19$+ ' E !%$ % % )" 8 ' & !%$ 5% % ∈ -!+'∃_)∈ / /∀%∈ /) % 7 5%

3 16- %"')-$ "$

!11 & '!)'

!11 & '!)' !11 & '!)'

!11 & '!)'NNNN '6 # ', #$!+% -' '6 # ', #$!+% -' '6 # ', #$!+% -' '6 # ', #$!+% -'

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

*5%"%$%!"

!% "$ / / 6& ''!)'N '6 # ', #$!+% -'& 6≥ !%$ ) C3 / /36 ∈ Π %→ Σ3%∈ ) '$ -%"* %+ 1 ) '$ "!$* 4 4

1 C#A'$ " 5%$ - ', " "&+* 6 + - )+ +*)"%!"

? '!11 '$ &%$ &%+ #$ '% O + ) 7 <.>

E / / 6'!"$ " '!11 &%+ #$ ⇔

<

7 <.>

4 ∩ D7 <.>

4 4 D ∩ 7 <.> & 1!⇔

4 4 667 <.>

" &%$ () / / 6'!"$ ')66-*1 "$ %+ ''% - )+ '!11 '$ &%+ #$ $ '$ * - I ) '$ -!+')" %'!1!+6E%'1 & Π %, +'

3 !%$K#!+6'%"5%"% $ K ,)"%!" & '', / / " -!+'∃%∈ "/ %7 3!V5)%-- D

%1 "'%!" 5%"%

%1 "'%!" 5%"%

%1 "'%!" 5%"%

%1 "'%!" 5%"%

!%$ & &%1 "'%!" 5%"%

E !% "$ / / 6 " '!11 &%+ #$ -!+'&%1 ⊕ ⊕ 6 7Σ&%1 % & 1!&*#!)- &) - 11

? 11 C % $ '!"$ & 'K '6 # ', #$!+% -'& &%1 "'%!" 5%"% /&%1 × 7 &%1 4 &%1 & 1!8 ' 1 C % / / 6'!"$ " '!11 &%+ #$ / 7 ⊕ ⊕ 6⇔ Σ&%1 %7 &%1

% 7 ⊕ ⊕ 6/-A66-%# $%!" ) C3 / /36 ∈ Π %→ Σ3%∈ '$ )" %'!1!+6E%'1

" "!$ 6%C3∈ →3%∈ A'$ )" 6+!;#$ )+ 6%7 5% ) !^5% 3$+ %$ - %91 *-*1 "$ & Π %

E % 7 ⊕ ⊕ 6/'!% "$ ) ∈ / / /)66/ -!+'∃_)∈ / /∀%∈ 6/)J %7 )%

"∈ ∈K & & +*"4 -!+'K 7 KK"

*5%"%$%!" & - 8 ' & 6$* & I)" ', &

*5%"%$%!" & - 8 ' & 6$* & I& '','')66-*1 "$ %+ '&

13 – Rang d'une application linéaire

'!1!+6E%'1 %"&)%$

'!1!+6E%'1 %"&)%$

'!1!+6E%'1 %"&)%$

'!1!+6E%'1 %"&)%$

E !%$ )∈ / " ')66!' () A'$ )" ')66-*1 "$ %+ & O + )

!%$ ) AC3∈ A→) 3 ∈ 1 ) A'$ )" %'!1!+6E%'1 &

E E*!+91 &) + " C&%1 7 &%1 O + ) 4 &%1 1 )

E % &%1 7 &%1 / $ )∈ / / -!+') %"; #$%, ⇔) ')+; #$%, ⇔) 8%; #$%,

(14)

?

66- %# $%!"' 66- %# $%!"' 66- %# $%!"' 66- %# $%!"'

3 & &%1 "'%!" 5%"% 5/ ∈ -!+'&%1 O + 5≤&%1 O + 54 &%1 O + & 1!C3∈O + 5→53 3 & &%1 "'%!" 5%"% )∈ " "!$ L7 &%1 O + )L

L '$ #+!%''"$ /'$ $%!"" %+ / $ L4 L '$ &*#+!%''"$ & 1!'

& &%1 "'%!" 5%"% )/, ∈ -!+'C

+ ) , ≤+ ) + ) , ≤+ ,

+ ) 4 , ≤+ ) 4 + , J+ ) + , J≤+ ) , &

1 C&%1 4 M ≤&%1 4 &%1 M

$)& & ∆C ∈ → 4 ∈ ∈

∀ ∈ [ /&`∆ 7 &` O +∆7

"C ∈ " → ∆ ∈ " '$ ')+; #$%, ∆')+; #$%,

$+%# & ∆"& "'- 8 ' # "!"%() & 1!'

!%$ )"K , & &%1 "'%!" 5%"% / $ $ & )3','& -!+'&%1 4 7 &%1 4 &%1 &%1 ∩ &

"$ +6!-$%!" & ? + "

"$ +6!-$%!" & ? + "

"$ +6!-$%!" & ? + "

"$ +6!-$%!" & ? + "

!%$ "≥ !%$K7 !) !% "$ ./ /"K&%'$%"#$ ' $ :./ /:"K

-!+'∃_ ∈K" /∀%∈<./ /">/ % 7 :%

& 1!C*$)& & ) C ∈K". / / "K"4

*$ +1%" $%!" &) 6!-:"]1 %"$ +6!-$ )+ I6 +$%+ & '*-*1 "$'& - 8 ' # "!"%() & K

1 C'!%$ϕCKK/K

K%"5%"% ϕ%"; #$%, 1 %'6 '')+; #$%, # +ϕ <'%">7∅

K5%"% ϕ')+; #$%, 1 %'"!" %"; #$%, # + G T# +K /-)%/ '$ %"5%"%

14 – Hyperplans

*"*+ - %$*'

*"*+ - *"*+ - %$*' %$*'

*"*+ - %$*'

♦ !%$ )"K '6 # , #$!+% - " "!$ P7 /K -A"'18- & '5!+1 '-%"* %+ '')+

? 5!+1 8%-%"* %+ # "!"%() '$ -A66-%# $%!" C3/ϕ ∈ × P→ ϕ 3 ∈K

♦ E )3')66-*1 "$ %+ '&A)" 101 ', '!"$ %'!1!+6E ' 101 " &%1∞ 6+!; #$%!"

♦ !%$ )" ', & " &%$ () '$ & #!&%1 "'%!" 5%"% '% 6!''9& )" ')66-*1*"$ %+ & &%1 "'%!" 5%"% "'

# # '/!" *#+%$ C#!&%1 7 &%1

'6 +$%#)-% + C % '$ & &%1 "'%!" 5%"% / -!+'∀ ',⊂ /#!&%1 4 &%1 7 &%1

♦ " 66 -- E:6 +6-" & $!)$ ', & #!&%1 "'%!"

3C#!&%1 < ∈ = 7 7 . >7

3C?A"'18- & '5!"#$%!"'6 %+ ' ', & '$ & &%1 "'%!" $ & #!&%1 "'%!" %"5%"% '

♦ E !%$ )∈ / ) '$ & + " 5%"% O + ) '$ & #!&%1 5%"% & "' & 1!∞

!+1 '- %"* %+ ' $ E:6 +6-"' !+1 '- %"* %+ ' $ E:6 +6-"' !+1 '- %"* %+ ' $ E:6 +6-"' !+1 '- %"* %+ ' $ E:6 +6-"'

♦ E !%$ ⊂ '$ )" E:6 +6-" & ⇔ ∃ ϕ ∈ P[ <.>/ 7 O +ϕ & 1!'

♦ E () $%!"'&A)" E:6 +6-" C !% "$ϕ/ψ ∈ P[ <.> O +ϕ7 O +ψ ⇔ ϕ/ψ '$ -%* & 1!

♦ E &%1 7 " !%$ )" ', & '$ )" E:6 +6-" & ⇔&%1 7 "

♦ :6 +6-" & K" !%$ϕ ∈K"P " "!$ / /" - 8 ' # "!"%() & !%$ 37 3 / /3" ∈ -!+'37Σ3% % ϕ3 7Σ λ%3% !^∀%∈ "%%

3C*() $%!" & 6-" , #$!+% -& "' D 34 8:4 #F7 . !^ /8/#≠ ././.

15 – Dualité en dimension finie

M ''&) -' M ''&) -' M ''&) -' M ''&) -'

E*!+91 E*!+91E*!+91 E*!+91

E !%$ )"K , & &%1 "'%!" 5%"% ∀3∈ [ <.>/∃ ϕ ∈ P/ϕ3 7 & 1!

E !%$ M7 / /" 8 ' & " "!$ ;P- 5!+1 -%"* %+ 37Σ3L L∈ →3;K

(15)

?

S -!+' %P '$ )" 8 ' & P7 /K & 1!

B!$ $%!" C':18!- & O+!" #L + T∀ %/; ∈ "2/%P ;% ;

3 +#%# ' 3 +#%# ' 3 +#%# ' 3 +#%# '

7 M7 % C8 ' # "!"%() & %P '$N -- )" 8 ' & PK $ 8% " "!" %' -- '$ -%8+

!%$ / 8 ' & 5 7 $ 5 7 4 -!+'/5P7 P P $ 5 7 P

$)& &A )" 66- %# $%!" - %"* %+

$)& &A )" 66- %# $%!" - %"* %+

$)& &A )" 66- %# $%!" - %"* %+

$)& &A )" 66- %# $%!" - %"* %+

!% "$ / /66

!%$ ) Cϕ ∈ P→ ϕ / /ϕ 6K6

♦ E / /6 '$ )" 8 ' & ) %'!1!+6E%'1 & 1!

♦ E / /6 '$ -%8+ ⇔) ')+; #$%, & 1!'

E $ & "'# # 'C #!&%1 O + ) 7 6

<3∈ =∀ ϕ ∈ P/ϕ3 7 . >7∩O +ϕ7 #$ < %/%∈ 6>

♦ 1%-- &A*() $%!"'&A)" ', C !%$ )" ', & / /6 8 ' & O + ) 7 <ϕ ∈ P/ϕ 7 <.>>

!%$ ( 7 &%1 6 7 &%1 O + ) !%$ ϕ/ /ϕ( 8 ' & O + ) ϕ/ /ϕ( '$ 66 -* 51%-- &A*() $%!"'&

∀3∈ /3∈ ⇔ ∀%∈ (%3 7 . 1 C&%1 7 " (

"$ +'#$%!" &A E:6 +6-"'

"$ +'#$%!" &A E:6 +6-"'

"$ +'#$%!" &A E:6 +6-"'

"$ +'#$%!" &A E:6 +6-"'

!% "$ϕ/ /ϕ(∈ P[ <.> $∀;∈ (/ ;7 O +ϕ;

!%$ , C3∈ → ϕ 3 / /ϕ 3 ∈K6

♦ E ϕ/ /ϕ( 8 ' & P , %'!1!+6E%'1 & 1!

!%$ 7 ϕ/ /ϕ( 8 ' & P -!+'∃_M8 ' & &!"$ '$ - &) -

♦ E ϕ/ /ϕ( -%8+ ⇔, ')+; #$%, & 1!'

E $ & "'# # 'C #!&%1 O + , 7 (

<ϕ ∈ P=ϕO + , 7 <.>>7 #$ <ϕ%/%∈ (> & 1!

66-%# $%!" C-A*() $%!" & $!)$ 6-" ()% 6 '' 6 + -A%"$ +'#$%!" & 6-"' $ M '$ #!18%" %'!" -%"* %+ & '

*() $%!"'& $ & M

♦ ϕ/ /ϕ( "!" "*# ''%+ 1 "$ -%8+ -!+'/O + , 7 &%1 + ϕ/ /ϕ(

(16)

H

16 – Trace

+ # &A )" 1 $+%# # ++*

+ # &A )" 1 $+%# # ++*

+ # &A )" 1 $+%# # ++*

+ # &A )" 1 $+%# # ++*

♦ !%$ %; - 8 ' # "!"%() & " &*5%"%$ + 7Σ %%P

♦ E ∀ /M ∈ "K2/ + M 7 + M &

♦ E ∀ ∈ "K /∀ ∈ ?"K/ + 7 +

♦ !%$ ∈ " K $ -- () ∀ ∈ "K / + 7 . -!+' 7 . 3

1 C + % ; 7 1; %

♦ ∀ ∈ / !%$ C ∈ "K → + ∈K"KP

-!+'∀ ϕ ∈ "KP/∃_ ∈ " K/ϕ7 3 & →

♦ 7 < ∈ " K = + 7 .>7 O + + '$ )" E:6 +6-" &%1 7 "2 M ' C %; %;%% "" % " 3

+ # &A )" "&!1!+6E%'1 + # &A + # &A )" "&!1!+6E%'1 )" "&!1!+6E%'1 + # &A )" "&!1!+6E%'1

'$ ')66!'*& &%1 "'%!" 5%"%

♦ !%$ )∈ !%$ M8 ' & / $ 7 $ )/M -!+' + " &*6 "&6 '& M + &*5%"%$%!"/ + ) 7 +

& 1!

E ∀ )/, ∈ 2/ + ) , 7 + , )

♦ '&A)" 6+!; #$ )+ C + 6 7 + 6 K

K⊂ !% "$ 6/( 6+!; #$ )+' -!+'6 4 ( 6+!; #$ )+⇔6 ( 7 ( 6 7 . 3

$ & "'# # '/ 7 1 6⊕ 1 (⊕ O + (∩O + 6

K⊂ 6 / /6L6+!; #$ )+' -!+'Σ6%6+!; #$ )+⇔ ∀ %/; ∈ L2/%≠; 6% 6;7 . 3

17 – Matrices équivalentes

♦ !% "$ /M∈ 6/( K $ M'!"$ *()%, -"$ ''%∃ ∈ ?6K /∃ ∈ ?(K / 7 M " "!$ G M E -'A %$ &A)" + -$%!" &A*()%, -"# ')+ 6/(K

♦ !%$ ∈ 6/(K !% "$ / /(6/ K -', #$ )+'#!-!"" '&

" &*5%"%$ + 7 + / /( 7 &%1 #$ < %/%∈ (>

1 C+ ≤ %" 6/(

♦ E !%$ )∈ / M 8 ' & $ M 8 ' & -!+'+ ) 7 + $ )/M /M & 1!

G M + 7 + M

66 -'')+ -'1 $+%# '& #E " 1 "$ & 8 ' E !% "$ 6/( ∈ P2 " "!$ d+7 +.

. . ∈ 6/(K !%$ ∈ 6/(K + 7 + G d+

♦ E ∀ /M ∈ 6/(K/ G M⇔+ 7 + M

? "!18+ & #-'''&A*()%, -"# '$ %" 6/( 4

♦ E ∀ ∈ 6/(K/+ 7 + $ & 1! , #d+

18 – Opérations élémentaires sur les matrices

M ' # "!"%() &

M ' # "!"%() &

M ' # "!"%() &

M ' # "!"%() &

""""

K

1 C% ; L -; L % -

+ "', #$%!" C % ;λ 7 "% ; %≠; +1)$ $%!" C % ;7 " % % ; ;4 % ;4 ; % %≠;

%-$ $%!" C %λ 7 "4 λ % %

*'!- )$%!" & 7 M6 + 6%,!$ 6 +$% -

*'!- )$%!" & 7 M6 + 6%,!$ 6 +$% -

*'!- )$%!" & 7 M6 + 6%,!$ 6 +$% -

*'!- )$%!" & 7 M6 + 6%,!$ 6 +$% -

∈ ?" K/M∈ "/ K " #E +#E & "' "/ K $ -() 7 M

" $+% " )-%' - $!)$ " + 1!"$ ? "!18+ &A!6*+ $%!"'G "D=D

(17)

Z

)$+ ' 66- %# $%!"' )$+ ' 66- )$+ ' 66- %# $%!"' %# $%!"' )$+ ' 66- %# $%!"'

♦ -#)-& C 7 M; !^M;7$ . . . . B!18+ &A!6*+ $%!"'7 "D

? ''!-)$%!"' '+!"$ -', #$ )+'#!-!"" '&

♦ -#)-& &*$ C6+!&)%$ & '*-*1 "$'&% !" )3 6!)+ - 1 $+%# $+% " )-%'*

%'")1*+%() 1 "$/'% "A'$ 6 '%", +'%8-/&*$ 7 . S

3 -

3 -

3 -

3 -

""""

" " " " "&+*6 + -'$+ "', #$%!"' "&+*6 + -'$+ "', #$%!"' "&+*6 + -'$+ "', #$%!"' "&+*6 + -'$+ "', #$%!"'

?" 7 < ∈ " =&*$ 7 > '$ )" '!)'N +!)6 & ?"

- '$ " "&+*6 + < % ;λ =%≠; $λ ∈ P>

*1!C6 + & ' % ;/!" + "&- 1 $+%# * - I-A%& "$%$*CΠ % ;λ 7 " ? '%", +''& ' % ;λ '!"$ & ' % ; λ

&!"# 6 )$ 'A*#+%+ " 5!"#$%!" & ' % ;

3 *#!16!'%$%!" ? 3 3 *#!16!'%$%!" ? *#!16!'%$%!" ? 3 *#!16!'%$%!" ?

♦ !%$ ∈ ?"

∃?$+% " )-%+ %"5*+% )+ /∃ $+% " )-%+ ')6*+% )+ $ -'() 7 ? ⇔ ∀L∈ "/&*$ L≠.

!^ L 1%" )+'6+%"#%6 )3 '$ - 1 $+%# & L 3$+ %$ & ()% #!16!+$ - # ++*L×L &)E )$ I )#E

& 1! 6+!&)%$ 6 + 8-!#'T⇐+*#)++ "# ')+ "

1 C?A)"%#%$* '$ '')+* '% !" %16!' I?& " #!16!+$ + () & ' ')+ - &% !" -

)$+ &*1!"'$+ $%!" e#!"'$+)#$%, e& ⇐ C !" 1)-$%6-% I )#E 6 + & ' % ; λ 6!)+ !8$ "%+ )" 1 $+%#

$+% " )-%+ ')6*+% )+ " 5%$ " '!+$ () -' % ;'!% "$ $!)'$+% " )-%+ '%"5*+% )+'

♦ 66-%# $%!" C !)+ +*'!)&+ 7 M/ $ 7 ? !" +*'!)&&A8!+& c7 M6)%' 7 c B!18+ &A!6*+ $%!"'7 "2

(18)

U

19 – Formes bilinéaires symétriques sur un ev

*"*+ - %$*'

*"*+ - *"*+ - %$*' %$*'

*"*+ - %$*'

!%$ )" , !%$ MC × →

" &%$ () M '$ 8%-%"* %+ '%∀3∈ /:→M 3/: $ :→M :/3 '!"$ & '5!+1 '-%"* %+ '

" &%$ () M '$ ':1*$+%() '%∀ 3/: ∈ 2/M 3/: 7 M :/3

3 C " +!&)%$ '# -%+ # "!"%()

3 C /c ∈ " 2→ + c '$ )" 5!+1 8%-%"* %+ ':1*$+%() 6 '&*5%"% 6!'%$%, 3 C5/ . /8 / 2→ 85f !^f∈ . /8 / 4P )''%

3 C3/: ∈ → ϕ3ψ: !^ ϕ/ψ ∈ P2 '$ )" 5!+1 8%-%"* %+

!+1 '() &+ $%() ' !+1 '() &+ $%() ' !+1 '() &+ $%() ' !+1 '() &+ $%() '

5 !%$ MC → 2 )" M ')+ ( C3∈ →M 3/3 ∈ '$ 66 -* 5!+1 () &+ $%() ''!#%* IM

?A"'18- & '5!+1 '8%-%"* %+ '':1*$+%() '')+ '$ )"K ,

?A"'18- & '5!+1 '() &+ $%() '')+ '$ )''% )"K ,

?A66-%# $%!"ϕCM∈ →(∈ 66 +$% "$ I /

!+1)-'& 6!-+%'$%!" C !%$ M∈ $ ( - 5!+1 () &+ $%() ''!#%*

♦ ∀ 3/: ∈ 2/M 3/: 7 g ( 3 4 : ( 3 :

♦ ∀ 3/: ∈ 2/M 3/: 7 h ( 3 4 : ( 3 ( : & 1!'& , -!66 1 "$

E ϕ '$ &!"#)" %'!1!+6E%'1

!+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, '

(∈ '$ &%$ 6!'%$%, '%∀3∈ /( 3 ≥. 1 C∀ 3/: ∈X2/M 3/: ≥. M7 .

3 CM 3/: 7Σ α%3%:%" '$ 6!'%$%, ⇔ ∀%∈ "%≥. 3 CM 5/ 7 85 f∈ . /8 / '$ 6!'%$%, ⇔f 6!'%$%,

3 CM /c 7 + c ∈ " "A'$ 6 '5!+#*1 "$ 6!'%$%, !"$+ 3 16- & "' 2

E E*!+91 & )#E: #Ef +FC !%$ M∈ /M6!'%$%, -!+'∀ 3/: ∈ 2/JM 3/: J2≤M 3/3 M :/:

& 1! , #5C$→( 3 4 $: ≥.

!+1 '8%- %"* %+ '':1*$+%() '&*5%"% '6!

!+1 '8%- %"* %+ '':1*$+%() '&*5%"% '6!

!+1 '8%- %"* %+ '':1*$+%() '&*5%"% '6!

!+1 '8%- %"* %+ '':1*$+%() '&*5%"% '6!'%$%, ' '%$%, ' '%$%, ' '%$%, '

!%$ M∈ " " &%$ () M '$ &*5%"% 6!'%$%, '%∀3∈ [ <.>/( 3 Y .

3 CM 5/ 7 85f∈ . /8 / '$ &*5%"% 6!'%$%, ⇔<3∈ /8 =f 3 Y . > '$ & "' & "' /8 f 3 7 3 J'%" =3 J#!",% "$

E !%$ M)" M ')+ -!+'∀ 3/: ∈ 2/JM 3/: J2≤( 3 ( : / $ JM 3/: J2 7 ( 3 ( : ⇔ 3/: -%*

& 1! , #- 101 5

(19)

V

20 – FBS sur un ev de dimension finie

$+%# &A )" M

$+%# &A )" M

$+%# &A )" M

$+%# &A )" M

♦ !%$ M7 / /" )" 8 ' & / $ϕ ∈ " "!$ %;%/;

" &*5%"%$ $ϕ/M #!11 %;

E ∀ 3/: ∈ 2/'!% "$ $ c∈ "/ -)+'#!!+&!""*'& "'M -!+'ϕ3/: 7$ c & 1!

1 C !%$ M7 / /" 8 ' & ?A66-%# $%!" (∈ → $ (/M ∈ " '$ )" %'!1!+6E%'1 &

!+!--%+ C&%1 7 &%1 7 " "4 =

♦ !% "$ M/MA8 ''& ϕ ∈ !% "$ 7 $ ϕ/M $ A7 $ ϕ/MA

!%$ - 1 $+%# & 6 '' & MIMAC 7 $ &/MA/M -!+' A7$ & 1! , #-11

? 11 C∀ / ∈ "/ 2/$ 7 . 7 . & 1! , #, #$ )+'& - 8 ' # "!"%()

" &*5%"%$ D + -$%!"'&A*()%, -"# I" 6 '#!"5!"&+ C

∀ / A∈ " 2/ $ A'!"$ &%$ '#!" +) "$ '''%∃ ∈ ?" / A7$

∀ / A∈ " 2/ $ A'!"$ &%$ ''18-8-'''%∃ ∈ ?" / A7

∀ / A∈ " 2/ $ A'!"$ &%$ '*()%, -"$ '''%∃ / ∈ ?" / A7 ⇔+ 7 + A 66 -

"

"

"

"

♦ !%$ M)" 8 ' & !%$ (∈ " &*5%"%$ + ( 7 + $ (/M %"&*6& M

♦ 66-%# $%!" -%"* %+ ''!#%* I)" 5!+1 () &+ $%() C !%$ϕ ∈

!%$ )C3∈ → ϕ3∈ P!^ϕ3C:∈ → ϕ3/: ∈ )∈ / P

!%$ M)" 8 ' & $ MP' &) - -!+'C $ )/M/MP 7 $ ϕ/M 1 C+ ϕ7 + ) )$+ 1 "%9+ & &*5%"%+ + ϕ

+ &*5%"%$%!"/!" 6!' O + ( 7 O + )7 <3∈ =∀:∈ /ϕ3/: 7 . > $$ "$%!"

" 66 -- -A"'18- & ', #$ )+'%'!$+!6 '& ( <3∈ =( 3 7 . >

W +"%" /O + (≠<3∈ =( 3 7 . > " *"*+ -

♦ !%$ (∈ " &%$ () ( '$ &* *"*+* '% O + (≠<.>

1 C( "!" &* *"*+* ⇔O + ( 7 <.>⇔)%'!1!+6E%'1 ⇔ $ (/M ∈ ?" !^M '$ )" 8 ' &

3 16-' 3 16-' 3 16-' 3 16-'

♦ "' 2/( 3 /3 7 3 2 3 2 -!+'ϕ 3 /3 /: /: 7 3 3 : : O + ( 7 <.> '!$+!6 '7 &+!%$ '

♦ "' 2/( 3 /3 7 3 2 O + ( 7 ./ 7 , #$ )+'%'!$+!6 '

♦ "' " /( 7 + 2 ϕ /B 7 + B O + ( 7 <.>ϕ %;/L-7 ⇔; 7 L $ % 7 -

$ (/# "!" '$ )" 1 $+%# & 6 +1)$ $%!" " 6 )$ -A*#+%+ " + " "$ -'%;')%, "$ C %% T %; ;%

♦ "' /( 7 &*$ O + ( 7 <.>

!+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, ' !+1 '() &+ $%() '6!'%$%, '

♦ E !%$ (∈ /(≥. -!+'∀3∈ /( 3 7 .⇔3∈O + ( & 1!+ 6%&

?A"'18- & ', #$ )+'%'!$+!6 ' '$ O + (

♦ E !%$ (∈ ( '$ 6!'%$%, $ "!" &* *"*+*⇔( '$ &*5%"% 6!'%$%,

♦ !%$ )" '6 # , #$!+% - )#-%&% " !%$ 6∈ )" 6+!; #$ )+ $ -() ∀3∈ / 6 3 ≤ 3

!"$+ + O + 6 1 6 3 !" )$%-%' ( 3 7 3 2 6 3 2

(20)

.

21 – Méthode de Gauss

!%$ )" '6 # , #$!+% -& &%1 "'%!" 5%"%

♦ E !%$ (∈ $ϕ' 5!+1 6!-%+ -!+' 6!''9& )" 8 ' !+$E! !" - M7 / /" 6!)+ ( C

∀ %/; ∈ "2/%≠; ϕ %/; 7 . & 1!6 + +*#)++ "# ')+ " 7 &%1

♦ !%$ (∈ !%$ M7 / /" )" 8 ' ( !+$E! !" - $ (/M 7 &% α/ /α" !^∀%∈ "%7 ( %

!%$ + 7 + ( 7 R<%∈ "%≠. > " ')66!' / /+"!" ")-' $ +4 / /"")-' +4 / /"'!"$ %'!$+!6 ' -!+'( 7Σ α% %P2

*#%6+!() C')66!'!"'α/ /α++* -'"!" ")-' $ϕ / /ϕ+& '5!+1 '-%"* %+ '%"&*6 "& "$ '

!%$ ( 7Σ α%ϕ%2 A'$ )" 5!+1 () &+ $%() " 6 )$ $+!), + )" 8 ' M7 / /" $ -- () ( 7Σ α% %P2

♦ -!+%$E1 & )''C !%$ M7 / /" )" 8 ' & !%$ (∈ !%$ 7 %; 7 $ (/M

!%$ 3∈ " "!$ 3%7 %P3 ( 3 7$%;3%3;

• # 'C∃%∈ "/%%≠. % 6 + 3 16- ≠./!" *#+%$

( 3 7 3 4 3 4 4 "3" 4 ( 3 / /3"

" + #!11 "# , #(

• # 'C∀%∈ "/%%7 . % 6 + 3 16- ≠./!" *#+%$

( 3 7 3 4 D3D4 4 "3" 3 4 D3D4 4 "3" 4 ( 3D/ /3" 7 ϕ ϕ 4 ( 3D/ /3"

( 3 7 ϕ 4ϕ 2 ϕ ϕ 2 4 ( 3D/ /3"

" + #!11 "# , #(

- 5%"/!" !8$% "$ -A*#+%$)+ & ( '!)'- 5!+1

Σ

α%ϕ%2/!^ ϕ% '$ )" 51%-- -%8+ & "' P G&+*#)++ "# ')+ - "!18+ & , +% 8-'/ , #& '1 $+%# '

3 C 3 3 7 3 4 3 2 3 3 2

3 3 4 3 3D4 3 3D7 3 4 3 4 3D 2 3 3 2 3D2

3 3 4 3 3D4 3 3 4 3 3D4 3 3 4 3D3 7 3 4 3 4 3D4 3 2 3 3 2 3D4 3 D 3 2 -5)$ 8% " #!"" @$+ - 1*$E!& & )'' "$+ - ...

Références

Documents relatifs

En supposant que le câble fait un angle de 30˚avec le plan de la route et que la tension est de 1600 N, quel est le travail effectué par la dépanneuse sur la voiture si celle-ci

Le produit scalaire de deux vecteurs est un nombre réel que l'on peut calculer de diverses façons.. C'est cette diversité qui en fait un

Le produit scalaire est une opération (fonction) qui prend en arguments deux vecteurs et qui renvoie un

• On appelle le produit scalaire du deux vecteurs

[r]

Les vecteurs pouvant être vus sous plusieurs « aspects » (géométrique et algébrique), on retrouve plusieurs définitions équivalentes du produit scalaire.. Nous allons les

Par application de l'algorithm d'orthonormailsation de Schmidt, on trouve une famille orthonormale (( 1 , ..,  n ) qui est donc une base orthonormale de E. Théorème de la

[r]