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  • Image (algèbre linéaire)

    Formulaire de report


    Image \(\operatorname{Im}(f)\) de l'Application linéaire \(f:E\to F\)
    Ensemble des valeurs prises par \(f\). $$\operatorname{Im}(f)=f(E)=\{f(x)\mid x\in E\}$$
    • obtention : si \((x_i)_{i\in I}\) est génératrice de \(E\), alors l'image est l'Espace vectoriel engendré :$$\operatorname{Im}(f)=\operatorname{Vect}\{f(x_i)\mid i\in I\}$$
    • propriété importante : \(f\) surjective \(\iff\) \(\operatorname{Im}(f)=F\)



    Définition

    Définition :
    Soit \(f\) une application linéaire de \(E\) dans \(F\)
    L'ensemble \(\{f(u):u\in E\}\), noté \(\operatorname{Im} f\), est appelé image de \(f\)


    Formule

    Si \(E=\operatorname{Vect}(u_1,u_2,\ldots,u_n)\), alors $${{\operatorname{Im}f}}={{\operatorname{Vect}\left(f(u_1),f(u_2),\ldots,f(u_n)\right)}}$$
    (Ensemble des combinaisons linéaires)

    Propriétés


    Sous-espace vectoriel

    Proposition :
    \(\operatorname{Im}f\) est un sous-espace vectoriel de \(E\)

    (Sous-espace vectoriel)
    Démonstration :


    Lien avec les surjections

    Proposition :
    \(f\) est surjective si et seulement si \({{\operatorname{Im}f}}={{F}}\)

    (Surjection)
    Montrer qu'une application linéaire \(f\) est surjective si et seulement si \(\operatorname{dim}\operatorname{Im} f=n\), avec \(n=\operatorname{dim} E\)

    Si \(\operatorname{dim}\operatorname{Im} f=n\), alors il existe \(n\) vecteurs libres dans \(\operatorname{Im} f\) qui forment une base de \(E\)
    Donc chaque vecteur de \(E\) peut s'écrire comme une combinaison linéaire des vecteurs de l'image de \(f\)
    \(f\) est donc surjective



  • Rétroliens :
    • Fonction polynômiale
    • Matrice augmentée - Algorithme du compagnon
    • Théorème de la limite monotone