Adloun

Une matrice orthogonale

Exercice supplémentaire · niveau 1 (application) · mathématiques approfondies (ECG 2e année), chapitre 9 — Endomorphismes symétriques et théorème spectral · Reconnaître et calculer

Énoncé

Soit . Vérifier que est orthogonale, puis donner .

Corrigé

Le calcul. La matrice est symétrique, donc , et La condition est vérifiée : est orthogonale.

L'inverse. Une matrice orthogonale a pour inverse sa transposée :

La lecture géométrique. Les deux colonnes de sont et : chacune est de norme , et leur produit scalaire vaut . Elles forment donc une base orthonormée de — c'est exactement ce que signifie « orthogonale » pour une matrice, et c'est la façon la plus rapide de le vérifier à vue.

Pourquoi cela sert. Dans une diagonalisation orthogonale , on n'a jamais à inverser la matrice de passage : il suffit de la transposer.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.