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
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 .
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 . 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 . Montrer que V-BV > 0. conclure
3. donner une caractérisation des matrices productives
merci et bonne soirée !
Bonsoir,
pour la question 1 c'est immédiat:
si l'un des était nul, la i-ème composante de X serait nulle, donc ne pourrait pas être strictement supérieure à la i-ème composante de AX, puisque cette i-ème composante est elle-même positive.
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 on pourra donc bien en déduire que c est positif.
Or pour tout j, d'où et , donc:
qui est le k-ème élément de la matrice positive Y-AY : le résultat est donc positif.
A fortiori, est positif.
Aucun des ne peut être négatif sinon serait négatif,
en contradiction avec .
Donc Y est bien positive.
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