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Notations :
C\mathcal{C} : ensemble des fonctions numériques continues sur [0,1][0,1].
Cd\mathcal{C}_d : ensemble des fonctions numériques ayant une dérivée continue sur [0,1][0,1].
C(R)\mathcal{C}(\mathbb{R}) et C1(R)\mathcal{C}^1(\mathbb{R}) : définis de façon analogue pour les fonctions définies sur R\mathbb{R}.
P\mathcal{P} : ensemble des polynômes sur R\mathbb{R}.
Pn\mathcal{P}_n : ensemble des polynômes sur R\mathbb{R}, de degré ≤n\leq n.

Dire si les applications suivantes sont des applications linéaires :

1

R→R:x↦2x2\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} : x\mapsto 2x^2.

2

R→R:x↦4x−3\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} : x\mapsto 4x-3.

3

R→R:x↦x2\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} : x\mapsto \sqrt{x^2}.

4

R2→R2:(x,y)↦(y,x)\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} ^2 :(x,y)\mapsto (y,x).

5

C→C:f↦{t↦f(t)1+t2}\mathcal{C}\rightarrow \mathcal{C} : f \mapsto \{t\mapsto {f(t)\over1+t^2}\}.

6

C→R:f↦f(3/4)\mathcal{C} \rightarrow \mathbb{R} : f\mapsto f(3/4).

7

C→R:f↦f(1/4)−∫1/21f(t) dt\mathcal{C} \rightarrow \mathbb{R} : f\mapsto f(1/4)-\int_{1/2}^1f(t)\,dt.

8

R2→R:(x,y)↦3x+5y\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} :(x,y)\mapsto 3x+5y.

9

R2→R:(x,y)↦3x2+5y2\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} : (x,y)\mapsto \sqrt{3x^2+5y^2}.

10

R2→R:(x,y)↦sin⁡(3x+5y)\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} : (x,y)\mapsto \sin(3x+5y).

11

R2→R2:(x,y)↦(−x,y)\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2 : (x,y)\mapsto (-x,y).

12

R2→R:(x,y)↦xy\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} :(x,y)\mapsto xy.

13

R2→R:(x,y)↦x2yx2+y2 si x2+y2≠0 et0 sinon.\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R} : (x,y)\mapsto {x^2 y\over x^2+y^2} \mbox{ si } x^2+y^2 \ne0 \mbox{ et} 0 \mbox{ sinon}.

14

C→Cd:f↦{x↦e−x∫01f(t) dt}\mathcal{C} \rightarrow \mathcal{C}_d : f\mapsto \{x\mapsto e^{-x}\int_0^1f(t)\,dt\}.

15

P→Pn:A↦\mathcal{P} \rightarrow \mathcal{P}_n : A \mapsto quotient de AA par BB à l’ordre nn selon les puissances croissantes (BB et nn fixés, avec B(0)≠0B(0)\ne0).

16

R2→R2:M↦M′\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2 : M \mapsto M' défini par: OM′→=OM→∥OM→∥ si OM→≠0→ et 0 sinon.{\overrightarrow{OM'}= {\overrightarrow{OM}\over\bigl\Vert\overrightarrow{OM}\bigr\Vert} \mbox{ si } \overrightarrow{OM}\ne\overrightarrow 0 \mbox{ et } 0 \mbox{ sinon}.}

17

R3→R:M↦OM→⋅V→\mathbb{R}^3 \rightarrow \mathbb{R} : M\mapsto \overrightarrow{OM}\cdot \overrightarrow V où V→=(4,−1,1/2)\overrightarrow V=(4,-1,1/2).

18

R→R3:x↦(2x,x/π,x2)\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}^3 : x\mapsto (2x,x/\pi,x\sqrt2).

19

C→R:f↦max⁡t∈[0,1]f(t)\mathcal{C} \rightarrow \mathbb{R} : f\mapsto \max_{t\in[0,1]}f(t).

20

C→R:f↦max⁡t∈[0,1]f(t)−min⁡t∈[0,1]f(t)\mathcal{C} \rightarrow \mathbb{R} : f\mapsto \max_{t\in[0,1]}f(t)-\min_{t\in[0,1]}f(t).

21

R2→R2:(x,y)↦\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2 : (x,y)\mapsto la solution du système d’équations en (u,v)(u,v) : {3u−v=x6u+2v=y.\left\{ \begin{array}{rcl} 3u-v & = & x \\ 6u+2v & = & y. \end{array} \right.

22

R2→R2:(x,y)↦\mathbb{R}^2 \rightarrow \mathbb{R}^2 : (x,y)\mapsto le symétrique de (x,y)(x,y) par rapport à la droite d’équation x+y−a=0x+y-a=0 (discuter selon les valeurs de aa).

23

R3→R3:(x,y,z)↦\mathbb{R}^3 \rightarrow \mathbb{R}^3 : (x,y,z)\mapsto la projection de (x,y,z)(x,y,z) sur le plan x+y+z−a=0x+y+z-a=0 parallèlement à OzOz (discuter selon les valeurs de aa).

24

Cd→C:f↦f′\mathcal{C}_d \rightarrow \mathcal{C} : f\mapsto f'.

25

R3→R2:(x,y,z)↦(2x−3y+z,x−y+z/3)\mathbb{R}^3 \rightarrow \mathbb{R}^2 : (x,y,z)\mapsto (2x-3y+z,x-y+z/3).

26

R→Cd:λ↦\mathbb{R} \rightarrow \mathcal{C}d : \lambda\mapsto la solution de l’équation différentielle y′−yx2+1=0y'-{y\over x^2+1}=0 valant λ\lambda en x0=1x_0=1.

27

C→R:f↦∫01ln⁡(1+∣f(t)∣) dt\mathcal{C}\rightarrow \mathbb{R} : f\mapsto \int_0^1\ln(1+\vert f(t)\vert)\,dt.

28

R→R:x↦\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} : x\mapsto la 1717-ième décimale de xx (en écriture décimale).

29

Cd→R:f↦f′(1/2)+∫01f(t) dt\mathcal{C}_d \rightarrow \mathbb{R} : f \mapsto f'(1/2)+\int_0^1{f(t)\,dt}.

30

R→R:x↦ln⁡(3x2)\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} : x\mapsto \ln(3^{x\sqrt2}).

31

R×C(R)→C(R):(λ,f)↦\mathbb{R} \times \mathcal{C}(\mathbb{R}) \rightarrow \mathcal{C}(\mathbb{R}) : (\lambda,f)\mapsto la primitive de ff qui vaut λ\lambda en x0=πx_0=\pi.

32

C1(R)→C(R):f↦{x↦f′(x)+f(x)⋅sin⁡x}\mathcal{C}^1(\mathbb{R}) \rightarrow \mathcal{C}(\mathbb{R}): f\mapsto \{x\mapsto f'(x)+f(x) \cdot \sin x\}.

Exercice 7tyn

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