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Demostración de por qué una matriz multiplicada por su transpuesta es semidefinida positiva

La mejor respuesta pregunta dice

Además, si $A$ es regular, entonces $AA^T$ i ya que $$x^TAA^Tx=(A^Tx)^T(A^Tx)> 0$$

Supongamos que $A$ no es regular. Sostiene que $$x^TAA^Tx=(A^Tx)^T(A^Tx)= \|A^Tx\|^2_2 \ge 0$$ Por lo tanto $AA^T$ es semidefinida positiva. ¿Es este argumento suficiente, o me estoy perdiendo algo?

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Carl Edward Sagan Puntos 96

No veo nada malo en su prueba. Y el resultado es cierto incluso para matrices complejas, donde considerarás el conjugado hermitiano, en lugar de la transpuesta. Esta es la base de la descomposición polar de matrices complejas.

La parte en la que consideras el caso no regular, podías haber sido más claro y decir que, o bien x pertenece a Ker(A), y entonces dará cero. O tiene una componente en el Im(A) y por tanto debe ser positiva, ya que el producto interno sobre un espacio vectorial es definido positivo.

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