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Norme vectorielle

Posté par
fusionfroide
03-11-07 à 16:50

Re salut

Soit 4$H une matrice hermitienne.

On considère 4$||x||_H=(Hx|x)^{\frac{1}{2}}

Je dois montrer que c'est une norme vectoriel.

Donc pour le premier point :

4$||x||_H=0

équivaut à 4$(Hx|x)=0

équivaut à 4$(x|H^*x)=0

équivaut à 4$(x|Hx)=0

Mais ensuite ?
Comment en déduire que x=0 ?

Merci

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:10

Personne

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:12

Bonsoir

Ne manque-t il pas une hypothèse? Car si 0 est valeur propre de ta matrice hermitienne,ta conclusion n'est pas forcée.

Sauf erreur.

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:16

Salut

Effectivement, H est définie positive (donc toutes ses valeurs propres sont strictement positives)

Tu vois comment conlure ?

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:17

Ah j'ai trouvé merci jeanseb, c'est grâce à ta remarque !

Tu as encore un peu de temps ?

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:20

Car je n'arrive pas à prouver l'inégalité triangulaire.

Soient x et y dans C^n

Alors 4$||x+y||_H=(H(x+y)|x+y)^{\frac{1}{2}}

J'ai développé le produit scalaire mais je n'aboutis à rien :


4$||x+y||_H=[(Hx|x)+(Hy|y)+2(Hx|y)]^{\frac{1}{2}}

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:25

Ah bah il est parti

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:30

Non je suis la, mais pas pour longtemps...

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:31

Arf dommage !

Pas d'idées pour l'inégalité triangulaire ?

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:36

Je réfléchis...

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:36

ok merci ^^

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:37

T'es sûr, pour 2 (Hx|y) ? C'est une hermitienne, pas une symétrique...

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:39

Oui t'as raison j'ai fait n'importe quoi !

DOnc on aurait :

4$||x+y||_H^2=(Hx|x)+(Hy|y)+(Hx|y)+(Hy|x)

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:39

Mon idée, là, serait de se mettre dans une base de vecteurs propres (avec vp positives, donc).

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:41

Dans les 2 derniers termes, on peut pet être utiliser H* et les conjugués. C'est juste une idée...

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:45

A-ton une inégalité avec les racines carrées? Il faudra l'utiliser...Je dois te quitter, je reviendrai ce soir, bonne chance!

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:46

Bien on a :

4$(Hx|y)=(x|H^*y)=(x|Hy)

et

4$(Hy|x)=(y|H^*x)=(y|Hx)

car 4$(Ax|y)=(x|A^*y)

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:46

Citation :
A-ton une inégalité avec les racines carrées


Oui je pensais à Minkowski !

Ok à ce soir ^^

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 17:55

Donc

4$||x+y||_H^2=(Hx|x)+(Hy|y)+(Hx|y)+(Hy|x)=(Hx|x)+(Hy|y)+(x|Hy)+(Hy|x)

Donc 4$||x+y||_H^2=(Hx|x)+(Hy|y)+2Re[(x|Hy)]

J'écris des bêtises ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:20

Bonsoir à tous

Je me demande si on ne peut pas directement dire que cette application est une norme car elle dérive d'un produit scalaire hermitien.

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:35

Salut kaiser

Ok c'est radical

Mias si je veux tout redémontrer , as-tu une idée pour l'inégalité triangulaire ?

Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:38

À l'origine, lorsque l'on veut montrer l'inégalité triangulaire pour une norme qui dérive d'un produit scalaire, on a besoin de Cauchy-Schwarz.

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:46

Ok donc il faut utiliser : 4$|\langle x,y \rangle|\le ||x||.||y||

Donc je pars de ça ?

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:47

A non pas forcément

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:48

oui

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:49

si mais en reprenant ton message de 17h55.

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:50

Ah oui j'essaie de suite...

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:54

Est-ce que c'était une bonne idée d'utiliser le fait que H est hermitienne dans cette égalité :

4$(Hx|x)+(Hy|y)+(Hx|y)+(Hy|x)=(Hx|x)+(Hy|y)+(x|Hy)+(Hy|x)

Ou alors on utilise jsute le membre de droite ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 18:57

oui, pourquoi cela ne serait-il pas une bonne idée ?

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:04

ok donc ça nous donnerait :

4$||x+y||_H \le ||Hx||_H||x||_H+||Hy||_H||y||_H+||x||_H||Hy||_H+||Hy||_H||x||_H

Et ensuite une petite factorisation ?

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:09

Donc : 4$||x+y||_H \le (||Hx||_H+2||Hy||_H)+||y||_H||Hy||_H

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:10

Mince il manque un facteur 4$||x||_H

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:11

deux petites erreurs :

1) il ne faut pas utiliser Cauchy-Schwarz sur les 4 mais uniquement sur les deux derniers

2) lorsque tu utilise Cauchy-Schwarz, il faut oublier le H entre les doubles barres (quand tu mets H en indice, il y a déjà le H implicitement).

Plus précisément l'inégalité de Cauchy-Schwarz appliqué au produit scalaire associé à H s'écrit :

\Large{|(Hx|y)|\leq ||x||_{H}||y||_{H}}

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:14

Citation :
lorsque tu utilise Cauchy-Schwarz, il faut oublier le H entre les doubles barres (quand tu mets H en indice, il y a déjà le H implicitement).


Oui bien sûr !

Citation :
il ne faut pas utiliser Cauchy-Schwarz sur les 4 mais uniquement sur les deux derniers


Par contre, là comment le vois-tu ?
C'est par rapport à ce qu'on veut ?

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:16

Sinon c'est bon j'arrive bien au résultat voulu.

Un grand merci ^^

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:18

Citation :
Par contre, là comment le vois-tu ?
C'est par rapport à ce qu'on veut ?


oui, car à droite on veut du \Large{(||x||_H+||y||_H)^{2}} (donc on veut les normes au carré, et donc reste le double produit que l'on va obtenir grâce à Cauchy-Schwarz).

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:18

Mais je t'en prie !

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 19:50

J'ai encore quelques questions

On définit 4$||.||_H la norme matricielle associée.

On demande de calculer 4$||A||_H

Donc là a-t-on : 4$||A||_H=\max_{||x||_H\neq 0} \frac{||Ax||_H}{||x||_H}

Déjà la formule est-elle correcte ?

Merci

Posté par
jeanseb
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 20:40

Rebonsoir

Bon, t'es pas tombé sur le plus mauvais pour prendre la suite...

A mon avis ta formule est juste. Tu peux aussi enlever les doubles barres de ||x||0

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 21:21

Je dis comme jeanseb(salut au passage ) : je suis d'accord avec la formule.

Pour calculer la norme de A pour cette norme, avant tout, je te demanderais un petit effort d'abstraction :

Si H=I (matrice identité), on connait le résultat : c'est \Large{\sqrt{\rho(A^{*}A)}}

En fait, ce truc est vrai quel que soit produit scalaire et donc quelle que soit la matrice H.
Alors, ça semble un peu bizarre ce que je dis : pas vraiment en fin de compte. En effet, la notion de matrice adjointe dépend du produit scalaire.
Ici, on aurait donc, pour être plus précis :

\Large{\sqrt{\rho(A^{*H}A)}}

\Large{A^{*H}} est la matrice adjointe de A relativement au produit scalaire associé à H. Reste donc à calculer cet adjoint en revenant à la définition.

As-tu compris le raisonnement ?


Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 22:13

Oui ça devrait aller pour la suite, merci à vous deux

Posté par
kaiser Moderateur
re : Norme vectorielle 03-11-07 à 22:13

Pour ma part, je t'en prie !



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