Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

caractérisation de matrices ..

Posté par
anyone
03-05-08 à 20:19

Bonsoir, j'ai un problème que je n'arrive pas à résoudre, pouvez vous m'aider svp ??

Dans le problème,n désigne un entier naturel supérieur ou égal à 2.
M de Mn(R) est une matrice dite
- positive si tous les coeff de M sont positifs ou nuls (M0)
- strictement positive si tous les coeff de M sont strictement positifs (M>0)
- productive si elle vérifie : M est positive et il existe une matrice positive X de Mn,1(R) telle que X-MX>0
Si M et N sont 2 matrices de Mn(R), la notation MN (resp M>N) signifie que M-N0 (resp M-N>0)

1. soit A une matrice productive de Mn(R), A=(aij) où (1i,jn) et X une matrice positive de Mn,1(R) telle que X-AX > 0 . On note X = \begin{pmatrix} x_1 \\ . \\ . \\ . \\ x_n \end{pmatrix}
a. montrer que X > 0 (à mon avis, il faut faire un raisonnement par l'absurde, mais je n'y arrive pas)

b. Soit Y Mn,1(R) telle que YAY. On note Y = \begin{pmatrix} y_1 \\ . \\ . \\ . \\ y_n \end{pmatrix}.
on désigne c le plus petit des réels yj/xj lorsque j décrit [|1,n|] et k un indice tel que c=yk/xk.
établir que c(x_k - \sum_{j=1}^n a_{kj}x_j)\ge 0 . en déduire que c0 et que Y est positive.

c. Soit Y Mn,1(R) telle que Y=AY. en rémarquant que -YA(-Y), montrer que Y=0. En déduire que Ker(In-A) et par suite que In-A et inversible

d. montrer que pour toute matrice positive Y Mn,1(R), la matrice Z=(In-A-1Y est positive (utiliser 1b). en déduire que (In-A-1 est positive

2. Dans cette question, on considère une matrice positive B de Mn(R) telle que In-B soit inversible et telle que (In-B)-1 soit positive. On note V = (In-B)-1U où U = \begin{pmatrix} 1 \\ . \\ . \\ . \\ 1 \end{pmatrix}. Montrer que V-BV > 0. conclure

3. donner une caractérisation des matrices productives

merci et bonne soirée !

Posté par
Tigweg Correcteur
re : caractérisation de matrices .. 03-05-08 à 23:22

Bonsoir,

pour la question 1 c'est immédiat:

si l'un des x_i était nul, la i-ème composante de X serait nulle, donc ne pourrait pas être strictement supérieure à la i-ème composante a_{i,1}x_1+..+a_{i,n}x_n de AX, puisque cette i-ème composante est elle-même positive.

Posté par
anyone
re : caractérisation de matrices .. 04-05-08 à 20:11

ok merci, je n'étais pas sur.. pouvez vous m'aider pour la suite ??

merci beaucoup ^^

Posté par
Tigweg Correcteur
re : caractérisation de matrices .. 05-05-08 à 00:30

J'avoue que cet exercice ne me passionne pas...

mais bon puisque c'est toi, voici tout de même la solution à la question suivante!

La parenthèse qui suit c est le k-ème élément de la matrice de X-AX, il est donc positif.



Si l'on prouve que 4$c(x_k%20-%20\Bigsum_{j=1}^n%20a_{kj}x_j)\ge%200 on pourra donc bien en déduire que c est positif.



Or pour tout j, 4$x_j\ge 0 d'où 4$c.{x_j}\le {y_j} et 4$a_{kj}\ge 0 , donc:




4$c(x_k%20-%20\Bigsum_{j=1}^n%20a_{kj}x_j)=y_k-\Bigsum_{j=1}^n%20a_{kj}(c.x_j)\ge y_k-\Bigsum_{j=1}^n%20a_{kj}y_j


qui est le k-ème élément de la matrice positive Y-AY : le résultat est donc positif.

A fortiori, 4$y_k est positif.

Aucun des 4$y_l ne peut être négatif sinon 4$\fr{y_l}{x_l} serait négatif,
en contradiction avec 4$0\le c\le \fr{y_l}{x_l} .

Donc Y est bien positive.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : caractérisation de matrices .. 05-05-08 à 00:32

Avant "a fortiori", j'aurais dû écrire, pour plus de clarté: "donc c=\fr{y_k}{x_k} est bien positif".



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1675 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !