Le théorème de Lévy-Desplanques

Soit $n\in \mathbb{N}$, $n\geq 2$, une matrice $A=(a_{ij})_{1\leq i\leq n,1\leq j\leq n}\in \mathcal{M}_{n}(\mathbb{C})$.est dite à stricte dominance diagonale par lignes si pour tout $i\in \{1,2,...,n\}$ on a : $\left\vert a_{ii}\right\vert >\underset{1\leq j\leq n,j\neq i}{\sum }\left\vert a_{ij}\right\vert $. Une telle matrice est nécessairement inversible.

Tout le monde connaît ce théorème, qui est certainement vu en exercice dans toutes les prépas de première année. On m'avait dit que ce théorème était attribué à Jacques Hadamard, mais je l'ai vu sous le nom de « théorème de Lévy-Desplanques », par exemple ici : https://planetmath.org/levydesplanquestheorem.

J'ai cherché un peu et j'ai constaté que ce théorème très simple a été énoncé et démontré plusieurs fois : Lévy (1881), Desplanques (1887), Minkowski (1900), Hadamard (1903), et autres.

Pour Lévy, j'ai d'abord pensé qu'il s'agissait de Paul Lévy, mais celui-ci est né en 1886. C'est en fait Lucien Lévy, dans une note à l'Académie des Sciences, une note de physique mathématique « Sur la possibilité de l'équilibre électrique ». Si je ne me trompe, Lucien Lévy était le père de Paul Lévy. Cette note commence par une référence à Maurice Lévy, et je me suis demandé si ce dernier avait un lien de parenté avec Lucien, mais je n'ai pas trouvé la réponse.

Pour Desplanques, il s'agit de : J. Desplanques, Théorème d'Algèbre, Journal de Mathématiques Spéciales, 9, 1887 (article que je n'ai pas trouvé sur Internet). Il m'a été impossible d'en savoir plus sur ce mathématicien, pas même son prénom au complet.

Auriez-vous des réponses à ces questions ?

Bonne journée.
Fr. Ch.

Réponses

  • J'ai posté ce message en Algèbre, mais c'était probablement une erreur. Les administrateurs pourraient peut-être le transférer en Histoire des mathématiques.
    Bonne journée.
    Fr. Ch.

    [C'est fait. :-) AD]
  • Il semblerait que ce soit plutôt un M. Desplanques, j'ai l'article sous les yeux. J'essaie de faire une copie.

    edit : voilà, je ne sais pas comment ça va apparaître. Premier tome de la 3e série.

    edit2 : en fait le M. est plutôt pour "Monsieur" je pense80554
    80556
  • Bravo Crapul. As-tu trouvé cet article sur Internet, et si oui, comment ?
    Moi j'ai juste trouvé sa référence en bibliographie avec l'initiale J.
    Il se pourrait que le M. de l'article soit le M. de Monsieur et que le J. apparaisse dans le sommaire de l'année de la revue.
    Bonne journée.
    Fr. Ch.80558
  • De fortes chances que ce soit ce bonhomme-là, non ?
  • Je l'ai trouvé ici
    mais j'ai dû me faire passer pour un américain...
    Par contre, le "tome 1 de la 3e série" n'est pas le même ici, bizarrement.

    edit : je suis bête, les spéciales viennent après. Tu l'as donc ici
  • Merci AD pour le déplacement du message, et toutes mes excuses.
    [À ton service. :-) AD]
  • Un petit complément sur les matrices à stricte diagonale dominante : soit $A= \left(a_{ij} \right)$ une telle matrice. Alors :

    1. On a
    $$\left| a_{nn} \right | \prod_{i=1}^{n-1} \left( \left|a_{ii}\right| - \sum_{j > i} \left| a_{ij} \right| \right) \leqslant \left| \det A \right| \leqslant \left| a_{nn} \right | \prod_{i=1}^{n-1} \left( \left|a_{ii}\right| + \sum_{j > i} \left| a_{ij} \right| \right)$$
    qui est une version effective du résultat indiqué par Chaurien.

    Réf. P. Tauvel, Mathématiques pour l'Agrégation Tome 2, Masson, 1994.


    2. Si $a_{ii} > 0$, alors $\textrm{Re} \left( \lambda_i \right) > 0$, un résultat dû à Taussky.
  • ... un candidat possible est le polytechnicien Jules Desplanques (Cf. https://bibli-aleph.polytechnique.fr/F/M82584VG9U6676K9CMT1BAX3F3T8PKNRT88JYJ3V3PDSIKGR4B-19399?func=full-set-set&set_number=001626&set_entry=000002&format=037). Il a intégré l'X en 1887 année de la publication de sa note. À confimer ou infirmer ... bonne soirée. N.V.
  • ... et Lucien L est le père de Paul L. Voir http://www.numdam.org/article/NAM_1913_4_13__355_1.pdf. On y parle d'ailleur beaucoup de son expérience à Sainte-Barbe. Où il a croisé Desplanque ....
  • Bravo Crapul pour cette recherche efficace.
    On peut conjecturer que notre Jules Desplanques, à vingt ans, élève à l'école préparatoire de Sainte-Barbe, a le premier énoncé et démontré ce joli petit théorème qui généralisait le résultat partiel démontré précédemment par Lucien Lévy, et que c'est la seule découverte de sa vie, ce qui n'est pas rien.
    La dénomination « théorème de Lévy-Desplanques », en usage chez les Anglo-Saxons, me semble alors tout à fait opportune, car Jacques Hadamard a suffisamment d'inventions mathématiques à son actif par ailleurs et ce théorème n'ajoute rien à sa gloire.
    Qu'en pensez-vous ?
    Bonne journée.
    Fr. Ch.
  • Merci à Norbert Verdier pour ses éclaircissements sur Lucien Lévy et surtout pour la note nécrologique de Raoul Bricard.

    Cette note comporte de très précieuses réflexions sur le concours d'entrée à Polytechnique, citant un article que Lucien Lévy a consacré à ce sujet en 1906 : je présume qu'on le lirait avec intérêt, mais pour l'instant je ne vois pas comment me le procurer. Bien qu'anciennes, ces réflexions pourraient être mises à profit par ceux qui dans un autre fil s'évertuent à calomnier ce concours.

    Maurice Lévy (1838-1910) semble plus célèbre puisqu'il a droit à une notice Wikipedia, mais je me demande toujours s'il a un lien de parenté avec Lucien. En fait ceci n'a pas une grande importance, mais c'est juste par curiosité.

    Bonne soirée.
    Fr. Ch.
  • Et merci à Noix de Totos : un bon exo de colle si les censeurs du fil http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?6,1718002,1718214#msg-1718214 ne l'interdisent pas ;-).
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