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matrices

Posté par Giny2 (invité) 13-08-05 à 15:24

Bonjour à tous!
Comment établir les relations qui lient les matrices colonnes X, X', Y, Y' lorsqu'une même matrice M de rang 1est égale aux produits X.(tY) et X'.(tY')? (mon t veut dire transposée!)
Je ne comprend pas, j'arrive par identification à XiYj=Xi'Yj'. Que puis-je déduire de cela?
merci pour votre aide.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 15:49

As-tu utilisé que M est de rang 1 ?

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 15:51

Oublie. Je viens de dire une bêtise.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 15:56

En comparant les 2 expressions de la colonne 1, on obtient :
y_1 X = y'_1 X'
Donc X et X' sont proportionnels.
De même, en comparant les deux expressions de la ligne 1 : Y et Y' sont proportionnels.
(Je n'ai pas traité qqes cas particuliers qui apparaissent).
Supposons maintenant que X'=aX et Y'=bY
Etc...

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 16:08

Si Y=0 alors M=0, donc X' ou Y' est nul.
Si X=0 alors M=0, donc X' ou Y' est nul.
Et symétriquement.
Au total :
X ou Y nul \Leftrightarrow X' ou Y' nul

On suppose maintenant que X et Y sont non-nuls.
Y non nul, donc il existe i_0 tel que y_{i_0} \neq 0
La i_0^{eme} colonne de M s'écrit :
y_{i_0}X=y'_{i_0}X'
X=\frac{y'_{i_0}}{y_{i_0}}X'
X=\alpha X'

De même Y=\beta Y'
Enfin, X^tY=X'^tY' impose \alpha \beta = 1

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 19:14

Bonjour Giny2,bonjour Nicolas_75;
Giny2,on peut voir les matrices colonnes X,X',Y et Y' comme des vecteurs de {\mathbb{R}}^n que l'on munit de sa structure euclidienne canonique.comme tu l'as bien vu:
XtY=X'tY'\Longleftrightarrow \{{\forall(i,j)\in\{1,..,n}}^2\\ X_{i}Y_{j}=X'_{i}Y'_{j}\Longleftrightarrow \Bigsum_{1\le i,j\le n}(X_{i}Y_{j}-X'_{i}Y'_{j})^2=0\Longleftrightarrow ||X||^2||Y||^2+||X'||^2||Y'||^2-2(X.X')(Y.Y')=0
( . et || || désignant respectivement le produit scalaire et la norme canonique de {\mathbb{R}}^n) et on voit alors que l'on a:
(X.X')(Y.Y')=\frac{||X||^2||Y||^2+||X'||^2||Y'||^2}{2}\ge ||X||.||X'||.||Y||.||Y'|| d'où d'aprés l'inégalité de cauchy-shwarz on a nécéssairement:
\{{(X.X')=||X||.||X'||\\(Y.Y')=||Y||.||Y'|| ou \{{(X.X')=-||X||.||X'||\\(Y.Y')=-||Y||.||Y'|| ce qui veut dire (d'aprés le cas d'égalité dans l'inégalité de cauchy-shwarz) que:
\exists \alpha,\beta (\alpha\beta\ge0)/\{{X'=\alpha X\\Y'=\beta Y en remplaçant dans la relation XtY=X'tY' on a que:
(1-\alpha\beta)XtY=0 et comme XtY\neq0 (puisque de rang 1)on conclue que:
4$\red \exists\alpha\neq0/\{{X'=\alpha X\\Y'=\frac{1}{\alpha}Y
Voilà,je crois que c'est bien ça

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 19:50

elhor_abdelali, tu te fais plaisir !
Admets tout de même que tu utilises un marteau-pilon pour enfoncer un tout p'tit clou.
Je plaisantes, bien sûr.

Posté par
Nicolas_75 Correcteur
re : matrices 13-08-05 à 19:52

... "plaisante". Désolé.



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