Matrice stochastique
Bonsoir,
a) Il suffit de prendre $U$ le vecteur colonne avec des $1$ partout et on vérifie que $AU=U$.
b) J'ai essayé de poser le système $AX= \lambda X$ mais je n'ai pas réussi. Je ne vois pas l'idée.
Le en "déduire" sert à quoi ? Il me semble évident que si on démontre l'inégalité, on a l'inclusion ensembliste non ? Quelle est la norme pour $BF$ ?
a) Il suffit de prendre $U$ le vecteur colonne avec des $1$ partout et on vérifie que $AU=U$.
b) J'ai essayé de poser le système $AX= \lambda X$ mais je n'ai pas réussi. Je ne vois pas l'idée.
Le en "déduire" sert à quoi ? Il me semble évident que si on démontre l'inégalité, on a l'inclusion ensembliste non ? Quelle est la norme pour $BF$ ?
Réponses
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1. Quelle est la norme pour BF ? Réfléchis un peu avant de reposer la question.2. Sinon pour la question 2. (si tu n'as pas de corrigé) tu regardes la démonstration du théorème de Gerschgorin.
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Je prends la norme que je veux pour $BF$ car on est en dimension finie ? Je suis habitué à utiliser la norme infinie sur $K^n$ et $M_n(\R)$ est isomorphe à $\R^{n^2}$
Ok merci pour la référence.
Soit $X$ un vecteur propre associé à la valeur propre $\lambda$. Notons $|x_i|= \max \{ |x_k| \ k \in [|1,n|] \}$
On a $(\lambda -a_{ii}) x_i = \displaystyle\sum_{j \ne i} a_{ij} x_j$
Donc $| \lambda -a_{ii}| \times |x_i| \leq \displaystyle\sum_{j \ne i} a_{ij} |x_j|$ car $\forall i,j \ a_{ij} \geq 0$
Comme $|x_j| \ne 0$ car $X$ est non nul alors $| \lambda -a_{ii}| \leq \displaystyle\sum_{j \ne i} a_{ij} = 1- a_{ii}$
On a montré $\boxed{| \lambda -a_{ii}| \leq 1- a_{ii}}$
Montrons l'inclusion ensembliste.
Soit $\lambda \in Sp_{\C} (A)$. Alors il existe $i \in [|1,n|]$ tel que $| \lambda -a_{ii}| \leq 1- a_{ii}$
Or $BF(a_{ii} ,1-a_{ii})= \{ M \in M_n(\R) \ | \ ||M - a_{ii} || \leq 1- a_{ii} \}$ je n'ai pas trop compris avec la boule fermée, car $E=M_n(\R)$ comment je peux soustraire une matrice et un coefficient dans la norme ?
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Tu as rien compris. Lambda est un nombre complexe. C'est quoi la norme usuelle sur les nombres complexes?
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Et de plus écrire $BF(a_{ii}, 1- a_{ii}) $ est l'ensemble des $M$ appartenant à $M_n(R)$ .. c'est pas mal... !
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D'accord merci. C'est le module d'un complexe la norme usuelle.
On a $BF(a_{ii},1-a_{ii})= \{ z \in \C \ \ | z-a_{ii} | \leq 1- a_{ii} \}$
L'inclusion est évidente alors :
Si $\lambda \in Sp_{ \C} (A)$ alors il existe $i$ tel que $| \lambda -a_{ii} | \leq 1- a_{ii}$ et donc $\lambda \in \displaystyle\bigcup_{i=1}^n BF(a_i,1-a_{ii} )$
Mais ici j'ai pris le module, qui nous dit que ça fonctionne pour toute norme sur $\C$ ?
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Sur un espace vectoriel de dimension finie, toutes les normes sont équivalentes.Tu peux par ailleurs démontrer que sur le $\C$-espace vectoriel $\C$, les seules normes sont les fonctions $x\mapsto \lambda |x|$, $\lambda\in\R_+^*$.
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D'accord, merci $\C$ en tant que $\C$ espace vectoriel est de dimension $1$ donc les normes sont équivalentes.
Il est facile de montrer que les fonctions $x \mapsto \lambda |x| $ avec $\lambda >0$ sont des normes.
Réciproquement, une norme sur $\C$ est une application $N$ sur $\C$ à valeurs réelles telle que :
$N(x)=0 \implies x=0$ ; $\forall (\lambda,x) \in \C^2 ,\ N(\lambda x)= | \lambda | N(x)$ et $\forall (x,y) \in \C^2, \ N(x+y) \leq N(x)+N(y)$
Je ne vois pas comment montrer qu'il existe $\lambda \in \R^{+*}$ tel que $N(x)= \lambda |x| $
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Raoul.S merci mais je n'ai pas réussi. J'ai essayé ce qui suit :
Soit $x \in \R^{*}$. Alors $N( \lambda x^2)=N( \lambda x \times x)=| \lambda x | N( x)$ mais je bloque.
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😵💫
Et si dans $\forall (\lambda,x) \in \C^2 ,\ N(\lambda x)= | \lambda | N(x)$ on remplace $\lambda$ par $x$ et $x$ par $\lambda$, tu y verrais mieux ? -
$N( \lambda x)= | \lambda | N(x)= |x | N(\lambda) $
Si $\lambda \ne 0$ alors $N(x)= \dfrac{ |x |} { | \lambda | } N(\lambda)$
Je ne vois pas comment poursuivre, je n'ai pas compris la technique.
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Tu n'as qu'à poursuivre en prenant $\lambda =1$ vu que le quantificateur est $\forall$...
PS. ce genre de trucs OShine, tu devrais vraiment savoir les faire seul. -
Oui ça a l'air facile mais je tournais en rond. Merci.
Pour $\lambda=1$ on a $\forall x \in \C \ N(x)= |x| N(1)$ avec $N(1)>0$ donc $N(x)= a |x|$ avec $a>0$ ce qui termine l'exercice.
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