mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 1 · Exercice
Le rang d’une famille de polynômes
Espaces vectoriels réels de dimension finie · Rang d’une famille · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Dans , déterminer le rang de la famille , , , , puis en extraire une base du sous-espace engendré.
Corrigé
Le principe. Le rang d'une famille de polynômes est celui de leurs colonnes de coordonnées dans une base fixée — ici la base canonique .
Coordonnées. , , , . On les range en lignes et l'on échelonne :
Trois lignes non nulles : le rang vaut .
Une base extraite. La ligne annulée est celle de ; les pivots proviennent de , et . La famille est donc libre et engendre le même sous-espace : c'en est une base.
La relation, en clair. , ce qu'on vérifie sans échelonner : . C'est bien .
Le point à retenir. Un rang ne se calcule jamais « sur les polynômes » : on le calcule sur leurs coordonnées, et l'on remonte. Le résultat ne dépend pas de la base choisie, puisque le sous-espace engendré, lui, n'en dépend pas.
Exercices semblables
- Intersection de deux plans corrigé
- Une intersection dans corrigé
- Un rang à la main corrigé
- Une famille dont le rang dépend d'un paramètre corrigé
- Rang et famille échelonnée corrigé