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LINÉAIRE ALGÈBRE

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8.  Produits tensoriels

  Produit tensoriel d'espaces vectoriels

La notion de produit tensoriel sert à remplacer l'étude des applications multinéaires par celle des applications linéaires. Plus précisément, on obtient le résultat suivant.

Théorème 17. Soit E1, E2, ..., Ep des espaces vectoriels sur K. Il existe un couple (G, T) constitué d'un espace vectoriel G sur K et d'une application multilinéaire T de E1 × E× ... × Ep dans G possédant la propriété universelle suivante : Pour tout couple (F, S) constitué d'un espace vectoriel F sur K et d'une application multilinéaire S de E1 × E2 × ... × Ep dans F, il existe une application linéaire S∼ et une seule de G dans F telle que S = S∼ ∘ T. Un tel couple (G,T) est unique à isomorphisme près. L'espace vectoriel G s'appelle produit tensoriel des espaces vectoriels E1, E2, ..., Ep, et se note E1 ⊗ E⊗ ... ⊗ Ep. L'application multilinéaire T se note :

L'application S ↦ S∼ est un isomorphisme de l'espace vectoriel M(E1 × E× ... × Ep, F) des applications multilinéaires de E× E2 × ... × Ep dans F sur l'espace vectoriel L(E⊗ E⊗ ... ⊗ Ep, F). Les éléments de E⊗ E⊗ ... ⊗ Ep de la forme x⊗ x⊗ ... ⊗ xp sont dits décomposables ; ils constituent une partie génératrice de E⊗ E⊗ ... ⊗ Ep. Si, pour tout élément j de [1, p], Ej est de dimension finie nj […]

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