mathématiques approfondies (ECG 2e année) · Chapitre 10 · Exercice
Un minimum global en dimension trois
Recherche d'extrema · Extrema globaux · niveau 2
Énoncé
Soit . Déterminer son unique point critique et montrer que y admet un minimum global sur .
Corrigé
Point critique. , , . La troisième donne , la deuxième , la première : , . La valeur y est .
Hessienne. est un polynôme de degré : ses dérivées secondes sont constantes et
en tout point de .
Son spectre, par vecteurs propres. On n'écrit pas de polynôme caractéristique en dimension : on exhibe. donne la valeur propre ; donne ; donne . Ces trois vecteurs sont indépendants, donc est diagonalisable et son spectre est exactement , inclus dans .
Conclusion. est ouvert et convexe et le spectre est positif en tout point : admet un minimum global en , de valeur .
Le point à retenir. Trois valeurs propres, trois vecteurs indépendants : on a le spectre entier sans un seul calcul de polynôme. C'est la seule méthode praticable à la main dès que la dimension dépasse .
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