Bourbaki

Exercice 12, § 1

Fonctions d’une variable réelle, III, p. 26

a) Soit ∑i,jcijxixˉj\sum_{i,j} c_{ij} x_i \bar{x}_j, où cij=cˉjic_{ij} = \bar{c}_{ji}, une forme hermitienne positive non dégénérée, Δ\Delta son déterminant; montrer que Δ≤c11c22…cnn\Delta \leq c_{11} c_{22} \ldots c_{nn} (exprimer Δ\Delta et les ciic_{ii} à l’aide des valeurs propres de la forme hermitienne, et utiliser la prop. 2).

b) En déduire que, si (aij)(a_{ij}) est une matrice carrée d’ordre nn à éléments complexes quelconques, Δ\Delta son déterminant, on a (* inégalité de Hadamard *)

∣Δ∣2≤(∑j=1n∣a1j∣2)(∑j=1n∣a2j∣2)…(∑j=1n∣anj∣2) |\Delta|^2 \leq \left( \sum_{j=1}^n |a_{1j}|^2 \right) \left( \sum_{j=1}^n |a_{2j}|^2 \right) \ldots \left( \sum_{j=1}^n |a_{nj}|^2 \right)
l’égalité n’ayant lieu que si un des facteurs du second membre est nul ou si on a, quels que soient les indices distincts h, kh,\ k
ah1aˉk1+ah2aˉk2+…+ahnaˉkn=0 a_{h1} \bar{a}_{k1} + a_{h2} \bar{a}_{k2} + \ldots + a_{hn} \bar{a}_{kn} = 0
(multiplier la matrice (aij)(a_{ij}) par la conjuguée de sa transposée).

Solution

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Transcrit du volume imprimé. Non traduit.