- P0-matrice
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En mathématiques, une P0-matrice est une matrice carrée réelle dont les mineurs principaux sont positifs. Ces matrices interviennent dans l'étude des problèmes de complémentarité linéaire. Une notion voisine est celle des P-matrices.
Sommaire
Définition
On note ci-dessous MI,J la sous-matrice de M formée de ses éléments avec indices de ligne dans I et indices de colonne dans J.
P0-matrice — On dit qu'une matrice carrée réelle
est une P0-matrice si l'une des propriétés équivalentes suivantes est vérifiée :- tous les mineurs principaux de M sont positifs : pour tout
non vide,
, - pour tout vecteur
non nul, on peut trouver un indice i tel que
et
, - pour toute matrice diagonale définie positive D, M + D est inversible.
On note
l'ensemble des P0-matrices d'ordre quelconque. On appelle P0-matricité la propriété d'une matrice d'appartenir à
.Le nom de ces matrices a été proposé par Fiedler et Pták (1966[1]), qui ont aussi montré l'équivalence entre les définitions 1 et 2. L'expression 3 de la P0-matricité est due à Chen et Harker (1993[2]).
Propriétés immédiates
De la définition 1, on déduit que
si et seulement si
,- si M est symétrique, alors
si et seulement si M est semi-définie positive,
est un fermé de
,- si
est semi-définie positive, alors 
Complexité
Vérifier qu'une matrice donnée dans
est une P0-matrice est un problème co-NP-complet[3].Annexes
Note
- (en) M. Fiedler, V. Pták (1966). Some generalizations of positive definiteness and monotonicity. Numerische Mathematik, 9, 163–172. doi
- (en) B. Chen, P.T. Harker (1993). A non-interior continuation method for linear complementarity problems. SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 14, 1168–1190. doi
- (en) P. Tseng (2000). Co-NP-completeness of some matrix classification problems. Mathematical Programming, 88, 183–192.
Articles connexes
Ouvrages généraux
- (en) R. W. Cottle, J.-S. Pang, R. E. Stone (2009). The linear complementarity problem. Classics in Applied Mathematics 60. SIAM, Philadelphia, PA, USA.
- (en) R. A. Horn, Ch. R. Jonhson (1991). Topics in Matrix Analysis. Cambridge University Press, New York, NY, USA.
- tous les mineurs principaux de M sont positifs : pour tout
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