Enoncé $\mathbb R^4$ est muni de sa structure euclidienne canonique.
On considère le sous-espace $G$ de $\mathbb R^4$ défini par :
$$G=\{(x,y,z,t)\in\mathbb R^4:\ x+y-z+t=0\textrm{ et }x+2y+3z+t=0\}.$$
Déterminer un système d'équations de $G^\perp.$
Corrigé On commence par chercher une base de $G$.
On remarque que
\begin{eqnarray*}
(x,y,z,t)\in G&\iff& \left\{\begin{array}{rcl}
x+y-z+t&=&0\\
x+2y+3z+t&=&0
\end{array}\right.\\
&\iff& \left\{\begin{array}{rcl}
x+y-z+t&=&0\\
y+4z&=&0
\end{array}\right.\\
&\iff&\left\{\begin{array}{rcl}
x+y-z+t&=&-y+z-t=5z-t\\
y&=&-4z\\
z&=&z\\
t&=&t
\end{array}\right.\\
\end{eqnarray*}
Ainsi, si on pose $u_1=(5,-4,1,0)$ et $u_2=(-1,0,0,1)$, on sait que $(u_1,u_2)$ est une base de $G$. On détermine alors facilement un système d'équations pour $G^\perp$ :
\begin{eqnarray*}
(x,y,z,t)\in G^\perp&\iff& (x,y,z,t)\perp u_1\textrm{ et }(x,y,z,t)\perp u_2\\
&\iff&\left\{
\begin{array}{rcl}
5x-4y+z&=&0\\
-x+t&=&0
\end{array}
\right.
\end{eqnarray*}