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Niveau Maths sup
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produit scalaire

Posté par jacko78 (invité) 25-05-05 à 16:01

Bonjour, voila je me permet de venir vous demander de l'aide car je n'arrive pas a terminer cet exercice d'algèbre, si quelqu'un peut m'y aider ca sera très sympa :

On considère S_n(\mathbb{R}) l'ensemble des matrices carrées d'ordre n symétriques.

1) J'ai rapidement du montrer qu'il s'agissait d'un sev de M_n(\mathbb{R}) de dimension \frac{n(n+1)}{2}

2) On definit l'application \phi allant de S_n(\mathbb{R})^2 vers \mathbb{R} et telle que \phi(A,B)=trace(AB).
J'ai du montrer sans mal que c'était un produit scalaire.

3) Il me faut maintenant trouver une base orthonormée de S_n(\mathbb{R}) muni du produit scalaire \phi et la je bloque...

La suite est pire encore mais pourriez vous déja m'aider la dessus svp ?
Merci a tous d'avance

Posté par
lolo5959
re : produit scalaire 25-05-05 à 18:19

Bonjour jacko78!

Bon, pour ta question3, j'ai fait le même exo dans un bouquin il y a pas longtemps et je me souviens de la réponse:

La base orthonormée est l'ensemble des matrices Eii et (1/2)(Eij+Eji)

Alors pour la démonstration, je ne me souviens plus du détail exactement, mais ils utilisaient le fait que déjà, ces matrices sont les matrices symétriques de la base canonique de Mn(R), donc constituent bien une base.
Pour prouver qu'elles sont bien orthonormales pour ce produit scalaire, ils calculaient:
(Eik,Eik)=1 si i=k, 0 sinon
(Eik,Eki)=2 si i=k, 0 sinon (d'où le 1/2 pour orthonormaliser )

Voilà ce que je peux te dire de ce dont je me souviens...

Mais peut-être serais-tu intéressé par le nom du livre dans lequel il est parfaitement traité?

Posté par
lolo5959
re : produit scalaire 25-05-05 à 18:23

J'ai cherché le titre, et si ça t'intéresse, c'est:
"Algèbre et géométrie" 435 exercices corrigés
Corinne Dufetrelle et c'est chez Vuibert

Voilà, peut-être si trouve-t-il à ta bibliothèque

Posté par jacko78 (invité)re : produit scalaire 25-05-05 à 18:52

Ok merci c'est sympa de ta part
Je ne cherche pas a avoir la correction ca n'est pas le but mais je reposterai si j'ai des problemes par la suite
merci beaucoup

Posté par
lolo5959
re : produit scalaire 25-05-05 à 19:59

Posté par jacko78 (invité)re : produit scalaire 29-05-05 à 12:54

ok lolo5959 j'ai pas cherché le bouquin mais la question qui vient apres me bloque un peu aussi, pour ce qui est de la 3 effectivement j'avais deja trouvé la base ca n'etait plus tres compliqué...

je te remet la question :

On considère deux matrices A et B de S_n(\mathbb{R}) fixées, avec A\neqO

Trouver le reel \lambda qui minimise la quantité \phi(B-\lambdaA,B-\lambdaA) et en deduire l'expression du projecteur orthogonal sur la droite vectorielle engendrée par A.

Voila, si quelqu'un d'autre a son idée la dessus c'est sympa aussi, merci a tous...

Posté par jacko78 (invité)re : produit scalaire 29-05-05 à 12:56

la formule qui est mal passée etait : \phi(B-\lambda A,B-\lambda A)

Posté par Bloomie (invité)re : produit scalaire 29-05-05 à 18:57

la formule indiquée n'est autre, si tu la developes, qu' un trinome du second degré: si on note N(M) = (M,M) la norme de la matrice M alors:

(B-A,B-A) = N(B)2 + 2 N(A)2 - 2 (A,B)

or le minimum d'un trinome a X2 + b X + c est atteint (s'il existe) pour:
X = - b/2a

je te laisse conclure...



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