mathématiques (PC) · Chapitre 4 · Application directe du cours
Racine carrée d'une matrice symétrique positive
Endomorphismes des Espaces Euclidiens et Isométries · Niveau ★★★ — approfondissement · niveau 3 (difficile)
Énoncé
Soit . Montrer qu'il existe telle que , et la calculer pour .
Corrigé
Par le théorème spectral, avec orthogonale et , où les sont positifs (caractérisation spectrale de la positivité). Posons
est symétrique (), positive (son spectre, formé des , est positif), et puisque .
Pour , diagonalisée dans l'exercice résolu « Le théorème spectral en action » : et , d'où , soit
Contrôle : . (Cette « racine carrée spectrale » est l'outil des décompositions matricielles — polaire, Cholesky — au cœur du calcul scientifique.)