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Prépa

Famille libre et famille liée - espace vectoriel

Conseils

Exercice 1: Famille libre - famille liée - espace vectoriel

Dans chaque cas, indiquées si les familles sont libres dans $\mathbb{R}^3$:
  1. $(u,v)$ avec $u=(1,3,2)$ et $v=(2,1,3)$
  2. $(u,v,w)$ avec $u=(2,1,-1)$ , $v=(1,-1,0)$ et $w=(3,3,-2)$

Exercice 2: Famille libre de vecteur de R^3 - famille liée - espace vectoriel

Soit $t$ un réel, on considère les vecteurs $u_1$, $u_2$, $u_3$ de $\mathbb{R}^3$ définis par $u_1=(1,-t,0)$, $u_2=(0,1,1)$ et $u_3=(t,-1,0)$.
Pour quelles valeurs de $t$, la famille $(u_1,u_2,u_3)$ est-elle une famille libre dans $\mathbb{R}^3$ ?

Exercice 3: Famille libre de vecteur dans un espace de fonction - famille liée - espace vectoriel

$f$, $g$ et $h$ désignent trois fonctions définies sur $\mathbb{R}$. Dans chaque cas, dire si la famille $(f,g,h)$ est-elle une famille libre dans $\mathcal{F}(\mathbb{R},\mathbb{R})$:
  1. $f:x\mapsto \sin(x)$ , $g:x\mapsto \cos(x)$ et $h:x\mapsto e^x$
  2. $f:x\mapsto \cos(2x)$ , $g:x\mapsto \cos^2(x)$ et $h:x\mapsto \sin^2(x)$
  3. $f:x\mapsto \sin(2x)$ , $g:x\mapsto \sin(x)$ et $h:x\mapsto \cos(x)$

Exercice 4: Famille libre de vecteur dans un espace de fonctions - exponentielle - famille liée - espace vectoriel

Pour tout $k\in\mathbb{N}$, on définit la fonction $f_k:x\mapsto e^{kx}$
Montrer que pour tout $n\in \mathbb{N}$, la famille $(f_0,f_1,...,f_n)$ est libre dans $\mathcal{F}(\mathbb{R},\mathbb{R})$.

Exercice 5: Famille libre de vecteur avec des polynômes - - famille liée - espace vectoriel

Soit $n\in\mathbb{N}$. Pour $k\in[\![0;n]\!]$, on pose ${\rm P}_k={\rm X}^k(1-{\rm X})^{n-k}$.
Montrer que la famille $({\rm P}_k)_{0\leqslant k\leqslant n}$ est libre dans $\mathbb{R}_n[{\rm X}]$.

Exercice 6: Famille libre de vecteur dans un espace de fonctions - sinus - famille liée - espace vectoriel

Pour tout $k\in\mathbb{N}$, on définit la fonction $f_k:x\mapsto \sin^k(x)$
Montrer que pour tout $n\in \mathbb{N}$, la famille $(f_0,f_1,...,f_n)$ est une famille libre dans $\mathcal{F}(\mathbb{R},\mathbb{R})$.

Exercice 7: Famille libre de vecteur dans un espace de fonctions - sinus - famille liée - espace vectoriel

Pour tout $k\in\mathbb{N}^*$, on définit la fonction $f_k:x\mapsto \sin(kx)$
  1. Montrer que pour tout $n\in \mathbb{N}^*$, la famille $(f_1,f_2,...,f_n)$ est libre dans $\mathcal{F}(\mathbb{R},\mathbb{R})$.
  2. Est-ce encore vrai avec la famille $(f_0,f_1,f_2,...,f_n)$ ?

Exercice 8: famille libre arithmétique irrationnel 1 √2 √3 libre - prépa mpsi pcsi ptsi - espace vectoriel

  1. Montrer que $\sqrt{\dfrac 32}$ est irrationnel.
  2. En déduire que la famille $(1,\sqrt 2, \sqrt 3)$ est une famille libre du $\mathbb{Q}$-espace vectoriel $\mathbb{R}$.


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