$$\newcommand{\mtn}{\mathbb{N}}\newcommand{\mtns}{\mathbb{N}^*}\newcommand{\mtz}{\mathbb{Z}}\newcommand{\mtr}{\mathbb{R}}\newcommand{\mtk}{\mathbb{K}}\newcommand{\mtq}{\mathbb{Q}}\newcommand{\mtc}{\mathbb{C}}\newcommand{\mch}{\mathcal{H}}\newcommand{\mcp}{\mathcal{P}}\newcommand{\mcb}{\mathcal{B}}\newcommand{\mcl}{\mathcal{L}} \newcommand{\mcm}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcc}{\mathcal{C}} \newcommand{\mcmn}{\mathcal{M}}\newcommand{\mcmnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)} \newcommand{\mcmnk}{\mathcal{M}_n(\mtk)}\newcommand{\mcsn}{\mathcal{S}_n} \newcommand{\mcs}{\mathcal{S}}\newcommand{\mcd}{\mathcal{D}} \newcommand{\mcsns}{\mathcal{S}_n^{++}}\newcommand{\glnk}{GL_n(\mtk)} \newcommand{\mnr}{\mathcal{M}_n(\mtr)}\DeclareMathOperator{\ch}{ch} \DeclareMathOperator{\sh}{sh}\DeclareMathOperator{\th}{th} \DeclareMathOperator{\vect}{vect}\DeclareMathOperator{\card}{card} \DeclareMathOperator{\comat}{comat}\DeclareMathOperator{\imv}{Im} \DeclareMathOperator{\rang}{rg}\DeclareMathOperator{\Fr}{Fr} \DeclareMathOperator{\diam}{diam}\DeclareMathOperator{\supp}{supp} \newcommand{\veps}{\varepsilon}\newcommand{\mcu}{\mathcal{U}} \newcommand{\mcun}{\mcu_n}\newcommand{\dis}{\displaystyle} \newcommand{\croouv}{[\![}\newcommand{\crofer}{]\!]} \newcommand{\rab}{\mathcal{R}(a,b)}\newcommand{\pss}[2]{\langle #1,#2\rangle} $$
Bibm@th

Enveloppe convexe

Définition : Si $E$ un espace vectoriel, et $A$ une partie de $E$, l'enveloppe convexe de $A$ est l'intersection des parties convexes de $E$ contenant $A$. C'est elle-même un convexe, et c'est le plus petit convexe contenant $A$.

On démontre que l'enveloppe convexe de $A$ est l'ensemble des combinaisons convexes d'éléments de $A$ : précisément, si $y$ est élément de l'enveloppe convexe de $A$, alors il existe un entier $p\geq 1$, des éléments $a_1,\dots,a_p$ de $A$ et des réels positifs $t_1,\dots,t_p$, de somme 1, tels que $$y=t_1a_1+\cdots+t_p a_p.$$

Exemple :

  • l'enveloppe convexe de 3 points du plan est le triangle formé par ces 3 points.
  • l'enveloppe convexe de $O_n(\mathbb R)$ est la boule unité fermée de $M_n(\mathbb R)$ pour la norme subordonnée à la norme euclidienne.
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