Montrons que ( en dimension finie)
pi²=pi , pi pj=pj pi pour tous i,j et I=p1+...+pn ===> pour tous i et j, i#j , pi pj=0
Si p²=p alors Tr(p)=rg(p). En effet E est somme directe de Ker(p) et Im(p).
Dans une base adaptée, la matrice de p est semblable à I_r où r=rg(p) ==> Tr(p)=r=rg(p)
Pour tout i , sum(j#i) pi pj =0
Mais pipj est un projecteur ( car pi pj=pj pi )
==> Tr(pipj)=rg(pipj)
==> Tr( sum(j#i) pi pj)=sum(j#i) Tr(pi pj) =sum(j#i) rg(pi pj) =0 ( car Tr une forme linéaire)
==> qqs j#i , rg(pipj)=0 (car rg>=0)
==> qqs j#i, pipj=0