Inégalité sur la Trace
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Inégalité sur la Trace



  1. #1
    aNyFuTuRe-

    Inégalité sur la Trace


    ------

    Salut a tous,

    Je bloque sur l'exo suivant: On prend et , et je dois montrer que .

    Pour le moment, en introduisant le produit scalaire jai réussi a montrer que ce qui n'est pas satisfaisant...

    Quelqu'un aurait une piste? Merci d'avance pour vos réponses

    -----
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  2. #2
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    Je te propose d'essayer de montrer qu'il suffit de le prouver dans le cas où S est diagonale, puis ensuite de traiter ce cas plus simple.

  3. #3
    invitea41c27c1

    Re : Inégalité sur la Trace

    Commence par le faire pour S diagonale.

  4. #4
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    Qu'entendez vous par la?
    En effet, je me suis déja servi que S etait diagonalisable en base ON donc semblable a une matrice diagonale et on a Tr(S): ∑ des vp de S (qui st ds R+), c'est d'ailleurs comme cela que j'ai trouvé l'inégalité de mon premier post...
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    je veux dire qu'avec le théorème dont tu parles, tu peux montrer que si l'inégalité est vraie lorsque la matrice S est diagonale, alors elle est vraie aussi en prenant S symétrique quelconque

  7. #6
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    Okay ca je suis d'accord donc je vais regarder avec S diagonale, merci
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  8. #7
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    Je me retrouve en fait avec le même problème, puisqu'en fait le fait de la prendre diagonale ne ma pas aider, je me retrouve avec les même expressions puisque j'avais diagonalisé S... Par ou débuter? Ce qui me pose problème c'est qu'il doit falloir user du fait que V est Orthogonale et donc que le Sp(V) C {-1,1} non?
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  9. #8
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    il faut bien sur utiliser que V est orthogonale, mais pas de cette facon, écris tout simplement ce que vaut la trace de VS si S est diagonale, et normalement ca devrait venir tout seul.

  10. #9
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    Franchement non parce que pas dinfos sur le signe des coefficients de V...
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  11. #10
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    oui mais tu as une info sur le signe de ceux de S et les coefficients de V ne peuvent pas prendre n'importe quelles valeurs (puisque V est orthogonale)

  12. #11
    invitea41c27c1

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par aNyFuTuRe- Voir le message
    En effet, je me suis déja servi que S etait diagonalisable en base ON donc semblable a une matrice diagonale et on a Tr(S): ∑ des vp de S (qui st ds R+), c'est d'ailleurs comme cela que j'ai trouvé l'inégalité de mon premier post...
    Tu peux nous montrer ça?

  13. #12
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    L'inégalité ?
    sinon on a S = PDP-1 avec P orthogonale et D= diag(a1...an) ou pr tt i, et les ai ne sont pas necessairement tous distincts.

    On a donc

    et sinon au niveau du produit scalaire,
    ... Mais ici ca ne sert a rien, la majoration est trop grossière.

    Pour finir, si je prend S=diag(a1...an), et si ,

    On a

    et la me faudrait un truc sur le signe de sachan que les ai sont tous positifs...
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  14. #13
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    Tu as fait le plus dur, je ne vois pas pourquoi tu t'acharnes à chercher des informations sur le signe des coefficients de V.
    en reprenant ton expression de tr(VS), quelle est la majoration la plus simple que tu puisses faire pour faire apparaitre tr(S) ?
    sinon pour l'inégalité que tu donnes dans ton premier post, si elle provient de l'application de cauchy-schwarz dans ton dernier post, ca m'a l'air faux, car tu n'as pas tr(S²) = (tr S)²

  15. #14
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    On a d'ou linégalité vu que les ai sont tous positifs

    Et pour faire apparaitre Tr(S) faudrait majorer les vi,i par 1 ...
    Dernière modification par aNyFuTuRe- ; 13/06/2009 à 16h55.
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  16. #15
    Thorin

    Re : Inégalité sur la Trace

    Peut être pourrais tu nous redonner la définition de matrice orthogonale, ça te donnerait peut être des idées de l'écrire, et on pourrait vérifier que tu n'oublies rien.
    École d'ingénieurs + M1 Physique Fondamentale

  17. #16
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    J'étais bizarrement entrain de faire le même exo ^^ ...quelle coincidence .

    Pour une matrice D diagonale, de coefficients diagonaux dii tous positifs.


    Or ta matrice V étant orthogonale , la norme du vecteur-colonne j (par exemple) vaut


    Donc

    Tous les coefficients de V étant ainsi inférieurs ou égaux à 1 , tu peux les majorer par 1 dans ton expression :

    ( On utilise ici aussi le fait que les soient positifs ce qui permet de sommer les inégalités )

    Tu sais maintenant que pour D diagonale



    S étant diagonalisable en base ON, on peut écrire avec D diagonale et P orthogonale
    On a alors
    Or
    On utilise maintenant le fait que, que P et V étant orthogonale , et que S étant symétrique


    en passant à la transposée
    car P orthogonale
    en repassant à la transposée

    Et finalement


  18. #17
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par JayJay79 Voir le message

    en passant à la transposée
    Peut-être que quelque chose m'échappe mais j'ai l'impression qu'il y a une arnaque à cet endroit

  19. #18
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par JayJay79 Voir le message


    Or ta matrice V étant orthogonale , la norme du vecteur-colonne j (par exemple) vaut


    Donc
    La matrice est orthogonal certes mais cela ne veut pas dire que les vecteurs colonnes sont orthonormés... donc on a pas necessairement ||Cj|| = 1. Tu prends par exemple A = 2In, A est orthogonale mais ||Cj|| = 2
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  20. #19
    aNyFuTuRe-

    Re : Inégalité sur la Trace

    J'ai rien dit et c'est ca qu'il me manquait ...
    « la sensation varie comme le logarithme de l'excitation ». loi de Weber-Fechner

  21. #20
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par aNyFuTuRe- Voir le message
    La matrice est orthogonal certes mais cela ne veut pas dire que les vecteurs colonnes sont orthonormés...
    C'est pourtant la définition même d'une matrice orthogonale : tous les vecteurs-colonnes sont orthogonaux et de norme 1 ... (2In n'est donc pas ortogonale)

  22. #21
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par Hamb Voir le message
    Peut-être que quelque chose m'échappe mais j'ai l'impression qu'il y a une arnaque à cet endroit
    Oui oui Je l'ai remarqué ce matin ^^
    J'ai été trop rapide dans mes calculs .

  23. #22
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    Je rectifie donc le passage diagonale ==> symétrique

    On a montré que pour D diagonale


    On peut montrer que en passant par exemple par les endomorphismes.

    On considère associé à V
    et associé à S

    Alors est la matrice associée à l'endomorphisme vos
    Et comme est là matrice de s (simplement exprimée dans une autre base) , on àqui est associée à s
    Donc est la matrice associée à vos également

    Or la trace d'un endomorphisme ne dépends pas de la base choisie
    On a donc

    On a donc bien finalement

  24. #23
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    c'est toujours faux, si on note a et b les endomorphismes associés à A et B dans une meme base, alors AB est la matrice de a o b. si tu changes de base sur une seule des 2 matrices tu ne peux rien dire.
    Sinon avec ce que tu dis on aurait AB = AB' pour toute matrice B' semblable à B, ca parait un peu bizarre ^^

  25. #24
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par Hamb Voir le message
    c'est toujours faux, si on note a et b les endomorphismes associés à A et B dans une meme base, alors AB est la matrice de a o b. si tu changes de base sur une seule des 2 matrices tu ne peux rien dire.
    Sinon avec ce que tu dis on aurait AB = AB' pour toute matrice B' semblable à B, ca parait un peu bizarre ^^
    Aouch c'est vrai il faudrait changer de base pour V aussi... Aurais-tu quelque chose à proposer ?

  26. #25
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    ta premiere idée était bonne, à l'endroit ou tu t'es trompé utilise tr(AB) = tr(BA), pour appliquer l'inégalité du cas diagonal mais pas forcément avec la matrice V comme matrice orthogonale

  27. #26
    inviteddee8d61

    Re : Inégalité sur la Trace

    Citation Envoyé par Hamb Voir le message
    ta premiere idée était bonne, à l'endroit ou tu t'es trompé utilise tr(AB) = tr(BA), pour appliquer l'inégalité du cas diagonal mais pas forcément avec la matrice V comme matrice orthogonale
    Ah ben oui !!


    Avec orthogonale car

    Donc

    Cette fois je pense que c'est bon ^^

  28. #27
    Hamb

    Re : Inégalité sur la Trace

    oui, cette fois ci c'est correct.

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