diff --git "a/Chapitre 9 - Produits scalaires et espaces euclidens/9.8-9.9 La projection orthogonale sur un sous-espace vectoriel - La projection orthogonale examples et remarques suppl\303\251mentaires.ipynb" "b/Chapitre 9 - Produits scalaires et espaces euclidens/9.8-9.9 La projection orthogonale sur un sous-espace vectoriel - La projection orthogonale examples et remarques suppl\303\251mentaires.ipynb" new file mode 100644 index 0000000..73d2b29 --- /dev/null +++ "b/Chapitre 9 - Produits scalaires et espaces euclidens/9.8-9.9 La projection orthogonale sur un sous-espace vectoriel - La projection orthogonale examples et remarques suppl\303\251mentaires.ipynb" @@ -0,0 +1,57 @@ +{ + "cells": [ + { + "cell_type": "markdown", + "metadata": {}, + "source": [ + "# **Concept(s)-clé(s) et théorie**\n", + "\n", + "## Définition 1\n", + "Soient $V$ un $\\mathbb{R}$-espace vectoriel muni d'un produit scalaire $\\langle \\cdot, \\cdot \\rangle$ et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. L'**orthogonal à $W$ dans $V$** est le sous-ensemble de $V$ défini par $$W^\\perp = \\left\\{v \\in V: \\langle v,w \\rangle = 0 \\quad \\forall \\ w \\in W\\right\\}$$\n", + "\n", + "## Proposition 1\n", + "Soient $V$ un $\\mathbb{R}$-espace vectoriel muni d'un produit scalaire $\\langle \\cdot, \\cdot \\rangle$ et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. Alors le sous-ensamble $W^\\perp$ de $V$ est un sous-espace vectoriel de $V$.\n", + "\n", + "## Proposition 2\n", + "Soient $V$ un $\\mathbb{R}$-espace vectoriel et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. Alors pour tout $v \\in V$, il existe $w \\in W$ et $x \\in W^\\perp$ tels que $v = w + x$. De plus, $w$ et $x$ sont uniquement déterminés par $v$.\n", + "\n", + "## Définition 2\n", + "Soient $V$ un $\\mathbb{R}$-espace vectoriel et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. Soient également $v \\in V$ et $w \\in W, x \\in W^\\perp$ tels que $v = w+x$, come ci-dessus. On appelle $w$ la **projection orthogonale de $v$ sur $W$** et on écrit $w = proj_Wv$.\n", + "\n", + "## Proposition 3\n", + "Soient $V$ un $\\mathbb{R}$-espace euclidien de dimension $n$ et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$ de dimension $k$. Soit également $\\{v_1, \\dots, v_k, v_{k+1}, \\dots, v_n\\}$ un base orthonormée de $V$ tel que $\\{v_1, \\dots, v_k\\}$ est une base orthonormée de $W$ et $\\{v_{k+1}, \\dots, v_n\\}$ est une base orthonormée de $W^\\perp$. Alors nous pouvons calculer les projections orthogonales de $v \\in V$ sur $W$ et sur $W^\\perp$ respectivement comme suit:\n", + "\\begin{align*}\n", + "proj_Wv &= \\sum\\limits_{i=1}^k \\dfrac{\\langle v, v_i \\rangle}{\\langle v_i,v_i \\rangle} v_i\\\\\n", + "proj_{W^\\perp}v &= \\sum\\limits_{j=k+1}^n \\dfrac{\\langle v, v_j \\rangle}{\\langle v_j,v_j \\rangle} v_j\n", + "\\end{align*}\n", + "\n", + "## Corollaire 1 (de Gram-Schmidt)\n", + "Soient $V$ un espace euclidien et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. Alors $$dim W^\\perp = dim V - dim W$$\n", + "\n", + "## Corollaire 2\n", + "Soient $V$ un espace euclidien et $W \\subset V$ un sous-espace vectoriel de $V$. Alors $$\\left(W^\\perp\\right)^\\perp = W$$" + ] + } + ], + "metadata": { + "kernelspec": { + "display_name": "Python 3", + "language": "python", + "name": "python3" + }, + "language_info": { + "codemirror_mode": { + "name": "ipython", + "version": 3 + }, + "file_extension": ".py", + "mimetype": "text/x-python", + "name": "python", + "nbconvert_exporter": "python", + "pygments_lexer": "ipython3", + "version": "3.7.4" + } + }, + "nbformat": 4, + "nbformat_minor": 4 +}