Soit \(E\) un espace euclidien et \(f\in \mathcal L (E)\).

  1. Montrer : \(\mathop{\rm Ker}\nolimits f = \mathop{\rm Im}\nolimits f \Rightarrow f + f^* \in GL(E)\).

  2. Montrer la réciproque lorsque l’on a \(f^2 = 0\).


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[ID: 4225] [Date de publication: 21 mars 2024 16:53] [Catégorie(s): Adjoint d'un endomorphisme ] [ Nombre commentaires: 1] [nombre d'éditeurs: 1 ] [Editeur(s): Emmanuel Vieillard-Baron ] [nombre d'auteurs: 1 ] [Auteur(s): Michel Quercia ]




Solution(s)

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Mines PC 1996
Par Michel Quercia le 21 mars 2024 16:53
  1. Si \(f(x) + f^*(x) = 0\) alors \(f(x) \in \mathop{\rm Im}\nolimits f \cap \mathop{\rm Im}\nolimits f^* = \mathop{\rm Im}\nolimits f \cap (\mathop{\rm Ker}\nolimits f)^\perp = \mathop{\rm Im}\nolimits f \cap (\mathop{\rm Im}\nolimits f)^\perp\) donc \(f(x) = f^*(x) = 0\) et \(x \in \mathop{\rm Ker}\nolimits f \cap \mathop{\rm Ker}\nolimits f^* = \mathop{\rm Ker}\nolimits f \cap (\mathop{\rm Ker}\nolimits f)^\perp\).

  2. \(f^2 = 0 \Rightarrow \mathop{\rm Im}\nolimits f \subset \mathop{\rm Ker}\nolimits f\).

    \(f+f^* \in GL(E) \Rightarrow \mathop{\rm Im}\nolimits f + \mathop{\rm Im}\nolimits f^* = \mathop{\rm Im}\nolimits f + (\mathop{\rm Ker}\nolimits f)^\perp = E \Rightarrow \dim \mathop{\rm Im}\nolimits f \geq \dim \mathop{\rm Ker}\nolimits f\).


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