Les moindres carrés sont une recherche d'extremum
Exercice · niveau 3 (difficile) · mathématiques appliquées (ECG 2e année), chapitre 9 — Fonctions de deux variables réelles et recherche d'extrema · Optimisation en économie
Énoncé
Soient points dont les abscisses ne sont pas toutes égales. On pose . Montrer que admet un unique point critique, et que c'est la droite de régression de en .
Corrigé
Le gradient. est polynomiale en , donc de classe sur . En dérivant terme à terme :
La seconde équation. ; en divisant par : , c'est-à-dire La droite passe donc par le point moyen : ce n'est pas une propriété ajoutée, c'est la condition d'ordre elle-même.
La première équation. En divisant par : . On y remplace : soit, par Koenig-Huygens, . Les n'étant pas toutes égales, et Le point critique est donc unique, et c'est exactement le couple du chapitre 7.
C'est un minimum. La hessienne est constante et symétrique. Le produit de ses valeurs propres est son déterminant, : elles ont le même signe. Leur somme est celle des coefficients diagonaux, : ce signe est donc positif. C'est un minimum.
Le point à retenir. La droite des moindres carrés n'est pas une formule tombée du ciel : c'est le point critique d'une fonction de deux variables, et les coefficients et sortent des deux équations .
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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.