mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 1 · Exercice
Une base selon un paramètre
Espaces vectoriels réels de dimension finie · Dimension, bases et coordonnées · niveau 2
Énoncé
Soit . Pour quelles valeurs de la famille est-elle une base de ?
Corrigé
La famille compte vecteurs et : par le théorème « la moitié du travail suffit », il n'y a qu'à déterminer quand elle est libre.
Échelonnement. On range les trois vecteurs en lignes :
Le troisième pivot vaut , et lui seul dépend du paramètre.
Si : trois pivots non nuls, le rang vaut , la famille est libre, donc c'est une base de .
Si : la dernière ligne est nulle, le rang tombe à , la famille est liée. La relation se vérifie coordonnée par coordonnée : . Le troisième vecteur est dans le plan des deux premiers.
Le point à retenir. Une famille dont le cardinal égale la dimension est une base exactement quand son rang est maximal — et toute la discussion se concentre sur le dernier pivot, seul à contenir le paramètre.
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