Groupe linéaire
Déterminant d'une application

 

[Macros de base] [Illustration : commutant] [Trace] [Illustration : endomorphisme de trace nulle]

[Réduction des endomorphismes] [Adjoint d'un endomorphisme]

 

Nous avons encore retenu, dans cette page, de realiser le déterminant d'un endomorphisme de manière purement géométrique (option 2 évitée lors de la page des macros). En particulier les figures de cette page sont compatibles Cabri 1.1.5 et 1.1.8.

Il est clair que cette méthode n'est pas nécessairement la plus rapide. Elle a été choisie pour illustrer le calcul algébrique avec Thalès et le report de calculs dans une unité donnée. Le lecteur curieux pourrait reprendre la démarche indiquée dans la page de macro, avec l'utilisation de la calculatrice.

Comme dans la page précédente, on écrira indifféremment "le vecteur Oa" ou encore "le repère (O, a)" par abus de notation évident.

 

Construction du déterminant sur une direction

 

Si u' et v' ont pour coordonnées u'(a, b) et v'(c, d) dans la base (u, v), le déterminant de l'application linéaire est le nombre ad-bc.

La figure GLDet01.fig de départ, pour effectuer les constructions commentées ci-dessous.

a. Construction des facteurs.

La parallèle à (ud) passant par a donnele produit ad sur (Ov).

De même la parallèle à (ub) passant par c donne le produit bc.

b. Soustraction des termes, passage sur (Ou).

Pour retrancher le produit bc à ad, on translate le point en ad du vecteur d'origine bc d'extrémité O. On obtient ainsi le point d'ordonnée ad-bc.

La parallèle à (uv) passant par ce point coupe (Ou) au point d'abscisse le déterminant de l'application linéaire, exprimée dans le repère (O, u).

La figure GLDet02.fig terminée

La macro DetAL.mac associée : objets initiaux u, v, u', v', objet final le point "det".

 

Le déterminant est indépendant de la base

 

Pour réaliser la figure suivante, il est utile de disposer de la macro construisant l'image d'une base par une application linéaire.

Charger la macro ImBaseAL.mac présentée à la page des macros.

 

Une illustration de cette indépendance peut être faite par exemple de la façon ci-contre, dans laquelle, on jongle entre l'espace vectoriel et l'espace affine sous-jacent.

GLDet03.fig

Illustration de la relation det(fog) = det f . det g

 

La même démarche peut être utilisée pour illustrer le théorème du produit des déterminants. Dans la figure suivante, on a construit le déterminant de f sur u, celui de g sur v (inverser les rôles de u et v dans l'application de la macro) et celui de fog sur u. Det f sur u et det g sur v permet de construire le produit det f. det g sur v par la parallèle à (u det g) passant par det f.

La vérification d'égalité se résume à vérifier que la droite passant par les deux points construits - la droite (det fog det f. det g) est parallèle à (uv).

GLDet04.fig

 

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