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mathématiques appliquées (ECG 2e année) · Chapitre 2 · Application directe du cours

Une application injective, et son image

Applications linéaires, matrices et changement de base · Linéarité, noyau et image · niveau 1 (application)

Énoncé

Soit , . Montrer que est injective, déterminer une base de et . est-elle surjective ?

Corrigé

Injectivité. Pour une application linéaire, il suffit de résoudre . La première coordonnée donne , la troisième donne (la deuxième est alors automatiquement nulle). Donc et est injective.

L'image. Écrivons l'image d'un vecteur quelconque comme combinaison linéaire : Donc : l'image est engendrée par les images des vecteurs de la base canonique, ce qui est toujours le cas.

Une base. Ces deux vecteurs forment une famille libre : si , la première coordonnée donne et la troisième . C'est donc une base de , et .

Surjectivité. est de dimension , alors que : l'image n'est pas tout entier, donc n'est pas surjective. Concrètement, n'a pas d'antécédent — il faudrait et , mais alors la deuxième coordonnée vaudrait et non .

Contrôle. Théorème du rang : .

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