mathématiques approfondies (ECG 2e année) · Chapitre 13 · Application directe du cours
La hessienne et son spectre
Travaux pratiques avec Python · Gradient et hessienne · niveau 1 (application)
Énoncé
Soit . Trouver son point critique, écrire sa matrice hessienne, en donner les valeurs propres et conclure quant à la nature du point.
Corrigé
Le point critique. et s'annulent simultanément au seul point , où vaut .
La matrice hessienne. Les dérivées secondes sont , et , donc Elle est symétrique, comme le théorème de Schwarz le garantit.
Les valeurs propres. La matrice étant diagonale, son spectre se lit directement : .
La conclusion. Le spectre est contenu dans : admet un minimum local en . Il est même global, puisque la hessienne a le même spectre positif en tout point de l'ouvert convexe .
Le contrôle direct. , avec égalité seulement en . Sur machine, numpy.linalg.eigvalsh rendrait [2. 6.] — commande réservée aux matrices symétriques, ce qui est légitime ici.