mathématiques approfondies (ECG 2e année) · Chapitre 4 · Exercice
Un produit scalaire sur les matrices
Produit scalaire et espaces euclidiens · Produits scalaires et normes · niveau 2
Énoncé
Sur , on pose . Montrer que , puis calculer et pour et .
Corrigé
Le calcul général. Le coefficient diagonal d'indice de vaut puisque . En sommant sur : Autrement dit : on multiplie les coefficients qui se font face, et on additionne. C'est le produit scalaire canonique de , écrit sur des matrices — d'où bilinéarité, symétrie et caractère défini positif, avec .
Le produit scalaire demandé.
La norme. , donc .
Contrôle par la définition. , de coefficients diagonaux et : la trace vaut .
Le point à retenir. Ce produit scalaire est celui du chapitre 1, où l'on avait montré , et où l'on avait déduit de cette somme de carrés que la quantité ne s'annule qu'en : c'était déjà le caractère défini positif, sans le nom.
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