mathématiques appliquées (ECG 1re année) · Chapitre 7 · Exercice
Un plan et sa base
L'espace des n-uplets réels, sous-espaces vectoriels et applications linéaires · Familles libres, bases et dimension · niveau 2
Énoncé
Résoudre dans et donner une base de l'espace des solutions. Quelle est sa dimension ?
Corrigé
L'équation est linéaire homogène : son ensemble de solutions est un sous-espace vectoriel de .
On exprime en fonction des deux autres, qui restent libres. En posant et :
Les deux vecteurs et engendrent donc l'ensemble des solutions. Ils sont libres : leurs deux dernières coordonnées, et , forcent dans toute combinaison nulle.
C'est donc une base, et la dimension vaut : une équation non triviale dans définit un plan. Plus généralement, le rang du système est , et le théorème du rang donne .
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