Independance Vecteurs
1. Énonçons le problème : Nous devons déterminer si les vecteurs \( \begin{bmatrix} e^{2t} \\ e^{t} \end{bmatrix} \) et \( \begin{bmatrix} e^{t} \\ e^{2t} \end{bmatrix} \) sont linéairement indépendants.
2. Rappel : Deux vecteurs \( \mathbf{u} \) et \( \mathbf{v} \) sont linéairement dépendants s'il existe un scalaire \( \lambda \) tel que \( \mathbf{u} = \lambda \mathbf{v} \).
3. Posons \( \mathbf{u} = \begin{bmatrix} e^{2t} \\ e^{t} \end{bmatrix} \) et \( \mathbf{v} = \begin{bmatrix} e^{t} \\ e^{2t} \end{bmatrix} \).
4. Cherchons \( \lambda \) tel que
$$
\begin{bmatrix} e^{2t} \\ e^{t} \end{bmatrix} = \lambda \begin{bmatrix} e^{t} \\ e^{2t} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} \lambda e^{t} \\ \lambda e^{2t} \end{bmatrix}
$$
5. Cela donne le système :
$$
\begin{cases}
e^{2t} = \lambda e^{t} \\
e^{t} = \lambda e^{2t}
\end{cases}
$$
6. De la première équation, on a
$$
\lambda = \frac{e^{2t}}{e^{t}} = e^{t}
$$
7. De la deuxième équation, on a
$$
\lambda = \frac{e^{t}}{e^{2t}} = e^{-t}
$$
8. Pour que \( \lambda \) soit le même dans les deux cas, il faut que
$$
e^{t} = e^{-t}
$$
9. Cela implique
$$
e^{2t} = 1 \implies 2t = 0 \implies t = 0
$$
10. Donc, les vecteurs sont proportionnels uniquement pour \( t=0 \).
11. Pour tout autre \( t \neq 0 \), ils ne sont pas proportionnels, donc linéairement indépendants.
12. Conclusion : Les vecteurs \( \begin{bmatrix} e^{2t} \\ e^{t} \end{bmatrix} \) et \( \begin{bmatrix} e^{t} \\ e^{2t} \end{bmatrix} \) sont linéairement indépendants sauf en \( t=0 \) où ils sont dépendants.