Bonsoir à tous, j'ai besoin d'un peu d'aide pour un exo (surtout les questions 4 et 5 enfaite) en Algèbre
Voici l'énoncé:
On se place dans R2[X] (Ensemble des polynômes de degré au plus égal à 2) avec le polynôme nul.
On a l'application f de R2[X] dans R2[X] telle que
f(P(X)) = P'(X) + X²P''(X) + P(1)
1) Montrer que f est une application linéaire
Pour ça j'ai pris U(X) = X² et V(X) = X
et j'ai montrer que f(U(X))+f(V(X)) = f(U(X)+V(X))
ainsi que f(kU(X)) = kf(U(X))
2)Donner une base de Im(f) et une base de ker(f). Ces deux espaces vectoriels sont ils supplémentaires?
Là je prends (1,X,X²) une base de R2[X], et je lui applique f, j'obtiens (1,2,2X²+2X+1), je pense que Im(f) serait de dimension 2 avec (1,2X²+2X+1) comme base.
Pour ker(f), j'ai posé P(X) = aX² + bX + c ; et on obtient que f(P(X))= a(X²+X+1) + 2b + c
donc je dirais que tous les polynômes tels que a=0, 2b=-c font parti de ker(f), par exemple X-2, donc (X-2) est une base de ker(f)
Les deux e.v. sont supplémentaires et leur union forme R2[X]
3)On considère B(1,X,X²) une base de R2[X] Calculer la matrice Mb(f)
Je dirais que cela donne
______{1, 2, 1}
Mb(f) ={0, 0, 2}
______{0, 0, 2}
4)On considère la famille C=(1, 1+X, 1+X-X²)
Montrer que C est une base de R2[X]
Calculer à l'aide de la matrice de passage P = mat(B,C)(IdR2[x]) ou de la matrice P^-1=mat(C,B)(IdR2[X]) la matrice Mc(f)
Là je ne vois pas trop comment montrer que C est une base de R2[X]. Peut être en l'exprimant en fonction de B?
Je ne suis pas sûr de la matrice P que je trouve
__{1, 1, 1}
P={0, 1, 1}
__{0, 0,-1}
5)Calculer Mb(f^n) pour f^n désignant fofo...of n fois
Je trouve que f^2(P(X) = aX² + aX + 4a + 2b + c = f(P(X))+ 3a
et f^3(P(X))=aX² + aX + 7a + 2b +c = f^2(P(X)) + 3a
On a donc f^n(P(X))=f^n-1(P(X))+3a
soit f^n(P(X))=f(P(X))+3(n-1)a
Mais je ne suis pas sûr que cela soit juste et je ne vois pas trop comment faire
Voila, je vous remercie d'avance pour votre aide, il s'agirait surtout de m'aider pour la 4) et la 5) et de vérifier les premiers résultats.
Merci d'avance