mathématiques approfondies (ECG 1re année) · Chapitre 3 · Exercice
Symétrique plus antisymétrique
Algèbre linéaire · Calcul matriciel · niveau 1 (application)
Énoncé
Montrer que toute matrice carrée est somme d'une matrice symétrique et d'une antisymétrique. (Considérer .)
Corrigé
Posons
Elles conviennent. D'abord , immédiatement. Ensuite
La décomposition est unique. Si avec symétrique et antisymétrique, alors . En additionnant et en retranchant, on retrouve et .
Lecture en dimensions. est somme directe du sous-espace des symétriques, de dimension , et de celui des antisymétriques, de dimension — et la somme des deux fait bien . La division par est ce qui rend tout cela possible : sur un corps de caractéristique , la décomposition n'existerait pas.