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Yassine
29-11-2016 20:12:41

On ne peut pas calculer cette quantité car $\displaystyle \frac{\varphi(x) - \varphi(0)}{x}$ n'est pas une fonction test.
Ce que l'exercice nécessite de calculer, c'est $\displaystyle \langle H, \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}\rangle$.
Je note $K=\rm{supp}(\varphi - \varphi(0)\psi) \cap \mathbb{R}^+$
A noter que le support de $\psi$ est fixe. On peut également le choisir, mettons $[-2,2]$ (je rappelle que j'ai choisi que $\psi([-1,1])=\{1\}$. Dans ce cas, l'expression de $K$ devient simplement $K=\rm{supp} \cap [0,2]$.
Alors :
$\displaystyle \langle H, \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}\rangle = \int_K \dfrac{\varphi(x) - \varphi(0)\psi(x)}{x}dx$

--EDIT--
J'ai fait une erreur avec l'écriture $C_\psi$. En réalité, elle dépend de $\varphi$ au travers du support $K$. Mais ce n'est pas un point important.
Ce qu'il faut retenir, c'est qu'avec la seule donnée $g=H$, on ne peut pas calculer $\langle T,\varphi \rangle$. C'est un peu comme pour les fonctions, si je donne $f' = 1$, on ne pourra pas calculer $f(0)$, il faut une condition supplémentaire sur $f$.
Si $T$ satisfait $xT=H$, alors $L=T+5\delta$ également et on a  $\langle L,\varphi \rangle =  \langle T,\varphi \rangle + 5\varphi(0)$ et il n'y a pas de raison de dire que c'est $L$ ou $T$ la "bonne" solution. Il faudra une condition supplémentaire sur $T$, et c'est ça qui enlèvera le semblant d'"aléatoire" qui semble entourer le choix de $\psi$.

tina
29-11-2016 19:32:00

Mais donc, comment on écrit
[tex]
<H,\dfrac{\varphi(x)- \varphi(0)}{x}>
[/tex]
?
S'il vous plaît

Yassine
29-11-2016 18:46:40

Une notation plus compacte serait
$\displaystyle \langle vp^+ \dfrac{1}{x}, \varphi \rangle = \displaystyle\int_{\rm{supp}(\varphi)}\dfrac{\varphi(x)- \varphi(0)}{x} dx$

On sait que $x\rm{vp}\dfrac{1}{x} = 1$, je voulais donc m'inspirer de ça, vue que Heaviside est en quelque sort $1^+$, pour avoir $x\rm{vp}^+\dfrac{1}{x} = 1^+$.
Mais bon tu peux oublier cette notation qui est personnelle.

L'essentiel est que tu vois comment le choix de $\psi$ intervient dans le résultat :
$\displaystyle \langle G_\psi, \varphi\rangle = \int_{\rm{supp}(\varphi)}\dfrac{\varphi(x)- \varphi(0)}{x} dx - C_\psi\langle \delta, \varphi\rangle$
avec $\displaystyle C_\psi = \int_{\rm{supp}(\psi)} \dfrac{\psi(x) - \psi(0)}{x}dx$.

tina
29-11-2016 18:12:36

et dans ce cas, on ne peut pas noter
[tex]<vp^+ \dfrac{1}{x}, \varphi > = \displaystyle\int_0^R \dfrac{\varphi(x)- \varphi(0)}{x} dx[/tex], non?
surtout que cette notation n'est pas connue. Non?

Yassine
29-11-2016 17:25:16

Oui, tu as raison, j'ai été un peu vite.
Il faut d'abord écrire $\displaystyle \langle {\rm vp}\frac{1}{x}, \varphi \rangle = \int_0^{R}\frac{\varphi(x)-\varphi(-x)}{x}dx$, avec $\rm{supp}(\varphi) \subset [-R,R]$ puis d'écrire ensuite
$\displaystyle \int_0^{R}\frac{\varphi(x)-\varphi(-x)}{x}dx = \int_0^{R}\frac{\varphi(x)-\varphi(0)}{x}dx + \int_{-R}^0\frac{\varphi(x)-\varphi(0)}{x}dx$

tina
29-11-2016 16:21:29

Mais je trouve qu'il y a un problème, car
[tex]\displaystyle\int_0^{+\infty} \dfrac{\varphi(x)- \varphi(0)}{x} dx[/tex]
ne converge pas au voisinage de [tex]+\infty[/tex], sauf si [tex]\varphi(0)=0.[/tex] Non?

Yassine
29-11-2016 13:50:36

La notion de "valeur principale positive" n'existe pas de manière "académique", c'est une notation de mon cru, par analogie avec la définition de la valeur principale
(j'écris $\displaystyle \langle {\rm vp}\frac{1}{x}, \varphi \rangle = \int_0^{+\infty}\frac{\varphi(x)-\varphi(-x)}{x}dx = \int_0^{+\infty}\frac{\varphi(x)-\varphi(0)}{x}dx + \int_{-\infty}^0\frac{\varphi(x)-\varphi(0)}{x}dx$

Pour une référence, tu peux chercher le poly de F. Golse, "Distributions, analyse de Fourier, equations aux derivees partielles" (ici). Cherche "valeur principale".

tina
29-11-2016 11:45:49

S'il te plaît, est ce que tu peux me montrer un livre ou une référence où l'on trouve la définition équivalente de la valeur principale eyt la définitrion de la partie positive de la valeur principale?
Je vous remercie par avance pour votre aide.

Yassine
29-11-2016 08:54:49

Bonjour,
D'abord, il y a une coquille, je voulais écrire $\langle {\rm vp}^+\frac{1}{x}, \varphi \rangle$ pour signifier la "partie positive" de la valeur principale.
Pour ta question sur la limite, quand une fonction définie sur $]a,b]$ peut être prolongée par continuité en $a$, on écrie $\displaystyle \int_a^b f(x)dx$ au lieu de $\displaystyle \lim_{t \to a+} \int_t^b f(x)dx$

Une définition équivalente de la valeur principale est $\displaystyle \langle {\rm vp}\frac{1}{x}, \varphi \rangle = \int_0^{+\infty}\frac{\varphi(x)-\varphi(-x)}{x}dx$

tina
28-11-2016 23:31:23

mais [tex]<vp \dfrac{1}{x}, \varphi>[/tex] esr une limite. Non? Où est passée la limite? S'il vous plaît.

Yassine
28-11-2016 22:33:33

$\psi$ est un choix qu'on s'est fixé au départ et qui ne bouge plus. C'est un peu comme dans un espace vectoriel, on choisit une base et après on peut exprimer des vecteurs par rapport à cette base.
Donc $G_\psi$ dépend de $\psi$, mais pas du tout de $\varphi$

Par ailleurs, l'écriture $\displaystyle \dfrac{\Phi}{x}= \dfrac{\varphi}{x} - \varphi(0) \dfrac{\psi}{x}$ est incorrecte. La seule écriture qui fait du sens est $\displaystyle \dfrac{\Phi}{x}= \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}$.
Pour une fonction $f \in C^\infty(\mathbb{R})$,  la fonction $\dfrac{f(x)}{x}$ n'est $C^\infty(\mathbb{R})$ qu'à la seule condition que $f(0)=0$. Dans ce cas, on peut définir un prolongement $C^\infty(\mathbb{R})$, appelons le $\displaystyle \bar{f}_{\frac{1}{x}}$ définie par
$\displaystyle \forall x \neq 0, \bar{f}_{\frac{1}{x}}(x) = \dfrac{f(x)}{x}$ et par $\displaystyle \bar{f}_{\frac{1}{x}}(0) = f'(0)$. Pour ne pas alourdir la notation, on convient d'écrire $\dfrac{f(x)}{x}$, sachant que ça n'a de sens que parce que $f(0)=0$.

Dans le cas où $g=H$, on a alors
$\displaystyle \langle H, \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}\rangle = \int_0^{+\infty} \dfrac{\varphi(x) - \varphi(0)\psi(x)}{x}dx$
Soit encore $\displaystyle \langle H, \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}\rangle = \int_0^{+\infty} \dfrac{\varphi(x) - \varphi(0)}{x}dx - \varphi(0)\int_0^{+\infty} \dfrac{\psi(x) - \psi(0)}{x}dx$
(j'ai utilisé le fait que $\psi(0) = 1$).
Je note maintenant $C = \int_0^{+\infty} \dfrac{\psi(x) - \psi(0)}{x}dx$ (c'est une constante indépendante de $\varphi$).
On a alors $\displaystyle \langle H, \dfrac{\varphi - \varphi(0)\psi}{x}\rangle = \langle {\rm vp}\frac{1}{x}, \varphi \rangle - C\langle \delta, \varphi\rangle$

tina
28-11-2016 20:17:07

En fait on ne connaît ni \psi ni \varphi. alors ce que vous avez noté [tex]G_{\psi}[/tex] est une distribution en fonction de [tex]\psi[/tex], et \psi change à chaque fois que \varphi change. Non?
On qu'on devrait trouvé [tex]T[/tex] appliqué à une seule fonction test qui est [tex]\varphi[/tex]. Non?
D'autre par, on a
[tex]
\dfrac{\Phi}{x}= \dfrac{\varphi}{x}- \varphi(0) \dfrac{\psi}{x}
[/tex]
mais comment on peut diviser sur x? et si x=0?

Je vous remercie pour votre aide.

tina
28-11-2016 17:40:24

1. et l'écriture
[tex]
\dfrac{\Phi}{x}= \dfrac{\varphi}{x} - \varphi(0) \dfrac{\psi}{x}
[/tex]
n'est pas permise puisqu'on ne peut pas diviser sur x pour tout x. non?

2. et on ne peut pas calculer
[tex]
<g,  \dfrac{\varphi}{x} - \varphi(0) \dfrac{\psi}{x}>
[/tex]
puisque justement, on ne connait pas [tex]\psi[/tex]. Dans le cas où par exemple g=H, que vaudrai
[tex]
<g,  \dfrac{\varphi}{x} - \varphi(0) \dfrac{\psi}{x}>
[/tex]?
s'il vous plaît

Yassine
28-11-2016 17:04:23

Bah si, c'est une donnée du problème.

Regardons le cas des fonctions classiques : Soit $g \in C^\infty(\mathbb{R})$ trouver $f$ telle que $xf = g$.
Solution : on a une solution dans $C^\infty(\mathbb{R}^*)$ donnée par $\forall x\in \mathbb{R}^*, f(x)=\frac{g(x)}{x}$.
Tu ne vas pas dire : mais on ne sais pas calculer $g(x)$ !

Donc, pareil pour les distribution, on veut résoudre $xT=g$ où l'inconnue est $T$, c'est à dire que $g$ est connue, i.e. on sais calculer $<g,\phi>$ pour toute fonction $\phi$. C'est une équation paramétrique, de paramètre $g$.

tina
28-11-2016 16:43:50

Mais le problème est qu'on ne sait pas calculer explicitement
[tex]
<g,\dfrac{\Phi}{x}>
[/tex]

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