Nous avons déjà vu
(ici)
que l'on peut toujours exprimer une matrice \(m\times n\)
à l'aide de ses lignes:
\[ A=
\begin{pmatrix}
\boldsymbol{\ell}_1^T\\
\vdots\\
\boldsymbol{\ell}_m^T
\end{pmatrix}\,,
\]
où \(\boldsymbol{\ell}_1,\dots,\boldsymbol{\ell}_m\in\mathbb{R}^n\).
- On a
\[\begin{aligned}
\boldsymbol{v}\in\mathrm{Lgn}(A)^\perp
&\Longleftrightarrow
\quad\boldsymbol{v}\cdotp \boldsymbol{\ell}_j=0 \quad\forall j=1,\dots,m\\
&\Longleftrightarrow
\quad\boldsymbol{\ell}_j^T\boldsymbol{v}=0 \quad\forall j=1,\dots,m\,.
\end{aligned}\]
On peut exprimer ces \(m\) conditions simultanément en écrivant
\[
\begin{pmatrix}
\boldsymbol{\ell}_1^T\\
\vdots\\
\boldsymbol{\ell}_m^T
\end{pmatrix}
\boldsymbol{v}=
\begin{pmatrix}
0\\
\vdots\\
0
\end{pmatrix}\,,
\]
qui n'est autre que \(A\boldsymbol{v}=\boldsymbol{0}\).
-
Puisque \(\mathrm{Col}(A)=\mathrm{Lgn}(A^T)\), l'affirmation suit de la première partie:
\[
\mathrm{Col}(A)^\perp=(\mathrm{Lgn}(A^T))^\perp=\mathrm{Ker}(A^T)\,.
\]