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#76 Re : Entraide (supérieur) » Suites exactes courtes » 22-12-2021 11:53:54

Bonjour,

Pour la dernière partie de mon raisonnement, je dois donc montrer que [tex]ker(g_0)=G''[/tex].
Je procède par double inclusion.

Si [tex]a\in ker(g_0)[/tex], alors [tex]g_0(a)=1[/tex] et donc [tex]a\in G''[/tex] par construction. Je ne suis pas convaincu de mon raisonnement.
Si [tex]a\in G''[/tex], alors [tex]a\in Im(g)=ker(g_0)[/tex]

Qu'en pensez-vous ?

#77 Re : Entraide (supérieur) » Suites exactes courtes » 20-12-2021 11:59:28

Merci pentium mix.

Merci Fred.
Effectivement, on a un morphisme [tex]f_0 : 1 \to G'[/tex], avec [tex]Im(f_0)=ker(f)[/tex].
Soient donc [tex]a, b\in G'[/tex]. On a : [tex]f(a)=f(b)\Longrightarrow f(a).f(b)^{-1}=e_G\Longrightarrow f(a.b^{-1})=e_G \Longrightarrow a.b^{-1}\in ker(f)=Im(f_0)[/tex].
Or, [tex]Im(f_0)={e_G'}[/tex] car [tex]f_0 \in Hom(1,G')[/tex].
Donc [tex]ker(f)={e_G'}[/tex] et donc [tex]a.b^{-1}\in {e_G'}[/tex] et donc finalement [tex]a=b[/tex].

Pour la surjectivité de [tex]g : G\to G''[/tex] maintenant.
Il existe un morphisme [tex]g_0 : G''\to 1[/tex] tel que [tex]Im(g)=ker(g_0)[/tex].
[tex]g : G\to G''[/tex] est surjective ssi [tex]Im(g)=G''[/tex] autrement dit ssi [tex]ker(g_0)=G''[/tex].

Est-ce que jusque là mon raisonnement se tient ?

#78 Entraide (supérieur) » Suites exactes courtes » 19-12-2021 08:49:55

Thgues
Réponses : 6

Bonjour,

Je découvre les suites exactes courtes.

Je considère donc [tex]G^{'}[/tex], [tex]G[/tex] et [tex]G^{''}[/tex] trois groupes et [tex]f\in Hom(G',G)[/tex] et [tex]g\in Hom(G,G^{''})[/tex], et le diagramme suivant de la suite exacte courte :

[tex]1\to G^{'}\to^{f} G \to^{g} G^{''} \to 1[/tex]

En remarque, il est dit qu'il est évident que dans ce cas, [tex]f[/tex] est injective et [tex]g[/tex] est surjective.
Pas pour moi...

Ma première question est la suivante : que représente le [tex]1[/tex] ? Le groupe ne contenant que l'élément neutre ?

Ensuite, par définition d'une suite exacte, on sait que [tex]Im(f)=ker(g)[/tex].
En considérant deux éléments [tex]a[/tex] et [tex]b[/tex] de [tex]G^{'}[/tex] (pour montrer que [tex]f[/tex] est injective), on peut déjà affirmer que si [tex]f(a), f(b)\in Im(f)=ker(g)[/tex], alors [tex]g(f(a))=g(f(b))=e_{G^{''}}[/tex].

Je ne vois pas comment en déduire que [tex]a=b[/tex].

Merci pour vos indications.

#79 Re : Entraide (supérieur) » Classe à gauche et action de groupe » 19-12-2021 07:32:33

Bonjour bridgslam, et désolé pour ma réponse tardive.

C'est très clair, merci beaucoup pour tes explications.

#80 Entraide (supérieur) » Classe à gauche et action de groupe » 16-12-2021 08:17:07

Thgues
Réponses : 2

Bonjour,

Soit H un sous-groupe de (G,*) et [tex](\frac{G}{H})={ah,a\in G}[/tex] l'ensemble des classes à gauche.
On considère l'opération [tex]f:G\to S(\frac{G}{H})[/tex] telle que [tex]f(g)(a)=g.(a.H)=(g*a).H[/tex].

Pourquoi a-t-on que [tex]ker(f)=\cap_{a\in G} aHa^{-1}[/tex] ?

Quand je regarde ce qu'il se passe, on a [tex]b\in ker(f)[/tex] équivaut à [tex]f(b)\in e_G.H=H[/tex] équivaut à [tex](g*b).H=H[/tex]

Et je ne vois pas comment poursuivre...

#81 Entraide (supérieur) » Analyse complexe Indice » 12-12-2021 13:25:15

Thgues
Réponses : 1

Bonjour,

En analyse complexe, on définit le nombre relatif [tex]Ind_{\gamma}(z)[/tex] par [tex]Ind_{\gamma}(z)=\frac{1}{2i\pi}\int_{\gamma}\frac{d\epsilon}{\epsilon-z}[/tex] pour tout [tex]z[/tex] dans le complémentaire de l'image de [tex]\gamma[/tex].

Ma question est pourquoi ces valeurs entières correspondent au nombre de tours effectué par le lacet [tex]\gamma[/tex] autour du point [tex]z[/tex] ?
Je ne comprends pas d'où cela vient, ni d'où vient cette intégrale.

Merci pour vos indications.

#83 Re : Entraide (supérieur) » Le cercle privé d'un point » 11-12-2021 08:27:34

Bonjour Fred,

Effectivement, merci !

Si je prends [tex]u_n=e^{ib}\frac{n}{n+1}[/tex] avec [tex]a\neq b[/tex], alors [tex]u_n\in R^2\backslash A[/tex] et [tex]\lim_{n\to +\infty}[/tex] [tex]u_n=e^{ib}\notin R^2\backslash A[/tex] car [tex]\lim_{n\to +\infty} u_n=e^{ib}\in A[/tex].

#84 Entraide (supérieur) » Tribu engendrée (dans tous les sens !) » 11-12-2021 08:19:12

Thgues
Réponses : 2

Bonjour,

Soit [tex]f : \Omega_1 \to \Omega_2[/tex], et soit [tex]F_2[/tex] une tribu sur [tex]\Omega_2[/tex].
On définit [tex]\sigma(f)=\{f^{-1}(B), B\in F_2\}[/tex].
On suppose que [tex]F_2=\sigma(\mathfrak{C})[/tex] avec [tex]\mathfrak{C}[/tex] une famille de parties de [tex]\Omega_2[/tex].
Alors la tribu [tex]\sigma(f)[/tex] est engendrée par [tex]f^{-1}(\mathfrak{C})=\{f^{-1}(C), C\in \mathfrak{C}\}[/tex].

Dans la démonstration, on pose [tex]T=\{B\in \Omega_2, f^{-1}(B)\in \sigma(f^{-1}(\mathfrak{C}))\}[/tex].
Puis, on dit que comme [tex]\mathfrak{C}\subset T[/tex], alors [tex]F_2=\sigma(\mathfrak{C})\subset T[/tex].

Mais pourquoi [tex]\mathfrak{C}\subset T[/tex] ? Qu'est-ce qui fait que pour tout [tex]C\in \mathfrak{C}\in P(\Omega_2)[/tex], on a bien [tex]f^{-1}(\mathfrak{C})\in \sigma(f^{-1}(\mathfrak{C}))
[/tex]
Ce n'est pas que je ne comprends absolument pas d'où cela vient, mais c'est surtout que je n'arrive pas à m'en convaincre rigoureusement.
J'imagine cependant que la raison en est évidente.
Par ailleurs, en admettant cela, je comprends les rouages de la preuve.

Merci d'avance pour vos indications.

#85 Re : Entraide (supérieur) » D'un segment vers le cercle... » 11-12-2021 07:29:28

Bonjour,

Merci et merci pour les réponses, même si la plupart m'échappent, pour l'instant ^^

#86 Entraide (supérieur) » Le cercle privé d'un point » 10-12-2021 12:25:51

Thgues
Réponses : 2

Bonjour,

Je cherche à démontrer que le cercle unité privé d'un point n'est pas ouvert dans [tex]R^2[/tex].

Pour cela, j'ai commencé par regarder ce qu'il se passait avec le cercle unité.
Pour [tex]a\in R[/tex], en considérant [tex](u_n)\ge 0[/tex] définie par [tex]u_n=\frac{ne^{ia}}{n+1}[/tex] (indication de l'énoncé) pour tout [tex]n\ge 0[/tex], on remarque que [tex]u_n\notin S^1[/tex], et que [tex]\lim_{n\to +\infty} u_n=e^{ia}\in S^1[/tex].
Ainsi, [tex]R^2-S^1[/tex] n'est pas fermé, et donc son complémentaire [tex]S^1[/tex] n'est pas ouvert.

Maintenant, en notant [tex]A[/tex] le cercle unité privé d'un point, je dois montrer que [tex]A[/tex] n'est pas ouvert.
Pour cela, je montre que son complémentaire n'est pas fermé, autrement dit que [tex]R^2-A[/tex] n'est pas fermé.
Je note [tex]e^{ia}[/tex] le point dont le cercle [tex]S^1[/tex] est privé, donc [tex]A=S^1-\{e^{ia}\}[/tex].

On a [tex]u_n=\frac{ne^{ia}}{n+1}\in R^2-A[/tex] et [tex]\lim_{n\to +\infty} u_n=e^{ia}\notin R^2-A[/tex] et donc [tex]R^2-A[/tex] n'est pas fermé, donc [tex]A[/tex] n'est pas ouvert.

Qu'en pensez-vous ?

Merci pour vos indications.

#87 Entraide (supérieur) » D'un segment vers le cercle... » 10-12-2021 10:32:32

Thgues
Réponses : 10

Bonjour,

Je cherche à savoir s'il existe un [tex]C^k[/tex]-difféomorphisme de [tex][0,2\pi][/tex] dans [tex]S^1[/tex], le cercle unité de centre [tex](0;0)[/tex].

J'ai pensé assez naturellement à l'application [tex]f[/tex] de [tex][0;2\pi[[/tex] dans [tex]S^1[/tex], qui à [tex]t[/tex] associe [tex](cos(t),sin(t))[/tex].

Cependant, pour assurer l'injectivité, je dois me débarasser du point [tex]t=2\pi[/tex], et j'obtiens un segment semi-ouvert.

Comment s'en sortir pour "absorber" le [tex]2\pi[/tex] ?

Merci pour vos indications.

#88 Re : Entraide (supérieur) » Restriction d'une application Ck » 10-12-2021 10:27:24

Merci Fred et Alain, pour les indications, et les approfondissements !

#89 Entraide (supérieur) » Restriction d'une application Ck » 09-12-2021 10:12:41

Thgues
Réponses : 3

Bonjour,

Je cherche à démontrer la proposition suivante :

Soient [tex]Z\subset X \subset R^n[/tex].
Si [tex]f : X\to R^n[/tex] est [tex]C^k[/tex], alors sa restriction [tex]f_Z : Z\to R^n[/tex] l'est aussi.
Je dois donc démontrer que [tex]f[/tex] est [tex]C^k[/tex] dans un voisinage de chaque point de [tex]Z[/tex].
Or, [tex]f : X\to R^n[/tex] est [tex]C^k[/tex] c'est-à-dire [tex]f[/tex] est [tex]C^k[/tex] dans un voisinage de chaque point de [tex]X[/tex].
Or, pour [tex]z\in Z[/tex], on a [tex]z\in X[/tex] car [tex]Z\subset X[/tex] et donc il existe un voisinage de [tex]z\in Z[/tex] sur lequel [tex]f_Z[/tex] est [tex]C^k[/tex].

Est-ce que cette preuve est suffisante ?

Merci pour vos indications.

#92 Entraide (supérieur) » Groupes normaux et homéomorphismes » 05-12-2021 15:24:45

Thgues
Réponses : 2

Bonjour,

Je cherche à démontrer la proposition suivante :

Soient [tex]G[/tex] et [tex]H[/tex] des groupes, [tex]K[/tex] un sous-groupe de [tex]G[/tex], [tex]L[/tex] un sous-groupe de [tex]H[/tex] et [tex]f\in Hom(G,H)[/tex].
1) Si [tex]K[/tex] est un groupe normal dans [tex]G[/tex], alors [tex]f(K)[/tex] est normal dans [tex]f(G)[/tex].
2) Si [tex]L[/tex] est est un groupe normal dans [tex]H[/tex], alors [tex]f^{-1}(L)[/tex] est normal dans [tex]G[/tex]. En particulier, [tex]Ker f[/tex] est normal dans [tex]G[/tex].
3) Le centre [tex]Z(G)[/tex] de [tex]G[/tex] est un sous-groupe normal de [tex]G[/tex].

Pour 1).
Soit K un groupe normal dans [tex]G[/tex].
Alors, pour tout [tex]g\in G[/tex] et tout [tex]k\in K, g.k.g^{-1}\in K[/tex].
Or, [tex]f\in Hom(G,H)[/tex], donc [tex]f(g).f(k).f(g)^{-1}=f(g.k.g^{-1})\in f(K)[/tex] et donc [tex]f(K)[/tex] est normal dans [tex]G[/tex].
(J'utilise ici le fait que la restriction de [tex]f[/tex] à [tex]K[/tex] est aussi un homéomorphisme de [tex]K[/tex] dans [tex]H[/tex])

Pour 2).
Soit L un groupe normal dans [tex]H[/tex].
Alors pour tout [tex]h\in H[/tex] et pour tout [tex]l\in L, h.l.h^{-1}\in L[/tex].
Montrons que [tex]f^{-1}(L)[/tex] est normal dans G, c'est-à-dire que pour tout [tex]g\in G[/tex] et tout [tex]\alpha \in f^{-1}(L)[/tex], [tex]g.\alpha.g^{-1}\in f^{-1}(L)[/tex].
Comme [tex]f\in Hom(G,H)[/tex], alors [tex]f(g.\alpha.g^{-1})=f(g).f(\alpha).f(g)^{-1}[/tex].
Or, [tex]f(G)\in H[/tex] et [tex]f(\alpha)\in L[/tex] et donc [tex]f(g.\alpha.g^{-1})\in L[/tex], car [tex]L[/tex] est normal dans [tex]H[/tex].
Ainsi, [tex]g.\alpha.g^{-1}\in f^{-1}(L)[/tex]. et donc [tex]f^{-1}(L)[/tex] est normal dans [tex]G[/tex].

En particulier, pour [tex]L=\{0_L\}[/tex], on a [tex]f^{-1}(\{0_L\})=ker f[/tex]
De plus, pour tout [tex]h\in H[/tex] et pour tout [tex]l\in L=\{0_L\}[/tex], on a : [tex]h.l.h^{-1}=h.0_L.h^{-1}=0_L\in L=\{0_L\}[/tex] donc [tex]L[/tex] est normal dans [tex]H[/tex].

Pour 3).
Soit i l'application de [tex]G[/tex] dans [tex]Aut(G)[/tex], qui à tout [tex]a\in G[/tex] associe [tex]i_a[/tex] l'application de [tex]G[/tex] dans [tex]G[/tex] qui à a associe [tex]i_a(x)=axa^{-1}[/tex].
Or, par définition, [tex]Z(G)=ker i[/tex]. J'aimerais pouvoir dire que [tex]i\in Hom(G,H)[/tex] pour pouvoir conclure grâce à 2).
Je sais que [tex]i\in Aut(G)[/tex], mais est-ce que cela implique que [tex]i(G)\subset H[/tex] avec [tex]H\subset G[/tex] ?

Merci pour vos indications.

#93 Entraide (supérieur) » Générateur d'un groupe cyclique » 05-12-2021 10:28:58

Thgues
Réponses : 3

Bonjour,

Je refais la démonstration de la proposition suivante :

Soit [tex]G[/tex] un groupe d'ordre [tex]n[/tex].
Soit [tex]G=gr(a)[/tex] un groupe cyclique. Alors a est un générateur de G si et seulement si [tex]pgcd(k,n)=1[/tex].

Si [tex]pgcd(k,n)=1[/tex], on a alors [tex]p,q \in Z[/tex] tels que 1=kp+nq, donc [tex]a=a^{kp+nq}=(a^k)^p(a^n)^q=(a^k)^p[/tex] donc [tex]a^k[/tex] est générateur de [tex]G[/tex].

Parenthèse... Donc [tex]a[/tex] est dit générateur de [tex]G=gr(a)[/tex] si et seulement si il existe [tex]p\ge 1[/tex] tel que [tex]a=(a^k)^p[/tex] ?
D'où vient cette caractérisation ?
Ca n'apparaît pas dans ce qui précède. Ou alors cela découle-t-il logiquement d'une définition ?

Merci d'avance pour vos indications.

#95 Entraide (supérieur) » l^p est un complet pour la norme p » 04-12-2021 15:59:31

Thgues
Réponses : 2

Bonjour,

Je cherche à démontrer que l'ensemble [tex]l^p(R)[/tex] muni de la norme [tex]p[/tex] est un espace complet.
Soit donc [tex](u^j)_{j\ge 0}[/tex] une suite de Cauchy dans [tex]l^p[/tex]. On note [tex]u^j=(u_n^j)_{n\ge 0}[/tex].
Par définition d'une suite de Cauchy, pour tout [tex]\epsilon[/tex] strictement positif, il existe J strictement positif tel que, pour tous [tex]j,k\ge J[/tex], on a :

[tex]\|u^j-u^k\|_p \le \epsilon[/tex], et donc [tex](\sum_{n=0}^{+\infty}|u_n^j-u_n^k|^p)^{\frac{1}{p}}\le \epsilon[/tex].

On en déduit donc que pour tout [tex]n[/tex] fixé, et pour tous [tex]j,k\ge J, |u_n^j-u_n^k|\le \epsilon[/tex], et donc que [tex](u_n^j)_{j\ge 0}[/tex] est une suite de Cauchy dans R, donc converge vers une limite notée [tex]u_n[/tex].
Posons alors [tex]u=(u_n)_{n\ge 0}[/tex]. Montrons que [tex]u\in l^p[/tex].
On a :
[tex]\forall j,k\ge J, \forall N, (\sum_{n=0}^{N}|u_n^j-u_n^k|^p)^{\frac{1}{p}}\le (\sum_{n=0}^{+\infty}|u_n^j-u_n^k|^p)^{\frac{1}{p}}\le \epsilon[/tex].

En faisant tendre [tex]k[/tex] vers l'infini dans la somme finie allant de [tex]0[/tex] à [tex]N[/tex], on obtient :

[tex]\forall j\ge J, \forall N, (\sum_{n=0}^{N}|u_n^j-u_n|^p)^{\frac{1}{p}}\le \epsilon[/tex] et donc que [tex]\sum_{n=0}^{N}|u_n^j-u_n|^p[/tex] converge.

Voilà, je ne vois pas comment montrer à partir de ce dernier résultat que [tex]u\in l^p[/tex], autrement dit que [tex](\sum_{n\ge 0} |u_n|^p)^{\frac{1}{p}}[/tex] converge.

Faut-il utiliser l'inégalité de Minkowski à partir de : [tex]\sum_{n=0}^{N}|u_n^j-u_n|^p[/tex] ?

Merci d'avance pour vos indications !

#96 Re : Entraide (supérieur) » Norme d'une forme linéaire continue » 20-11-2021 10:11:15

Puis, répondre à ceci : Cela dit, c'est encore cette propriété qu'il faut utiliser. Pour la fonction $f$ introduite par l'énoncé,
que vaut $\|l_g(f)\|_q$ et que vaut $\|f\|_p$???

F.

On a : [tex]||f||_p=|||g|g|^{q-2}||_p=(\int_0^1 |g|^p|g|^{p(q-2)}dm)^{\frac{1}{p}}=(\int_0^1 |g|^qdm)^{\frac{1}{p}}[/tex]

et je montre que [tex]l_g(f)=l_g(g|g|^{q-2})=\int_0^1 g|g|^{q-2}gdm=\int_0^1 g^2|g|^{q-2}dm=\int_0^1 |g|^qdm[/tex]

#97 Re : Entraide (supérieur) » Norme d'une forme linéaire continue » 20-11-2021 10:05:38

Bonjour et merci Fred.

J'aurais dû me relire, il y a des commandes latex qui ne sont pas passées.

Je souhaiterais reprendre la démonstration de [tex]||l_g||\le ||g||_q[/tex].

J'avais écrit, avec [tex]f=g|g|^{q-2}[/tex], et d'après l'inégalité de Hölder :

[tex]\int_0^1 |fg| dm \le  (\int_0^1 |g|^p |g|^{p(q-2)}dm)^{\frac{1}{p}}(\int_0^1 |g|^qdm)^{\frac{1}{q}}[/tex]

Puis, en remarquant que [tex]p(q-2)=q-p[/tex], alors [tex]|g|^p |g|^{p(q-2)}=|g|^{p+q-p}=|g|^q[/tex], et donc :

[tex]\int_0^1 |fg| dm \le  (\int_0^1 |g|^q dm)^{\frac{1}{p}}(\int_0^1 |g|^qdm)^{\frac{1}{q}}=\int_0^1 |g|^q dm[/tex] car [tex]p[/tex] et [tex]q[/tex] sont conjugués.

Finalement, [tex]\int_0^1 |fg| dm \le \int_0^1 |g|^q dm[/tex]

Je ne comprends plus comment j'obtiens [tex]||l_g||\le ||g||_q[/tex].

#98 Entraide (supérieur) » Norme d'une forme linéaire continue » 19-11-2021 05:48:51

Thgues
Réponses : 5

Bonjour,

On considère deux exposants conjugués p et q, et pour tout [tex]g\in L^q([0;1])[/tex] l'application [tex]l_g[/tex] qui à [tex]f\in L^p([0;1])[/tex] associe le réel [tex]l_g(f)=\int_0^1 fgdm[/tex].

On me demande de montrer que [tex]l_g[/tex] est une forme linéaire continue, et que [tex]||l_g||=||g||_q[/tex] (on pourra poser [tex]f=g|g|^{q-2}[/tex])

J'ai montré facilement que [tex]l_g[/tex] était une forme linéaire. Je laisse la continuité pour la fin...

J'ai pu montrer que [tex]f=g|g|^{q-2} \in L^p([0;1])[/tex]. En particulier, en remarquant que [tex]p(q-2)=q-p[/tex], et en appliquant l'inégalité de Hölder, on y arrive.

J'ai pu enfin démontrer que pour tout [tex]g\in L^q([0;1])[/tex], on a : [tex]||g||_q\ge ||l_g||_p[/tex] (en appliquant l'inégalité de Hölder).

J'essaye maintenant de démontrer l'inégalité inverse, à savoir [tex]||g||_q\le ||l_g||_p[/tex]. Et là je tourne en rond.

Je sais par ailleurs que [tex]||l_g||_p=sup_{f\neq 0} \frac{||l_g(f)||_R}{||f||_p}[/tex], que je n'ai pas encore utilisé.

#99 Re : Entraide (supérieur) » Comparaison de normes » 19-11-2021 04:41:47

Merci Fred.
En fait, je me remets au maths, niveau L3, et j'ai perdu beaucoup d'automatismes.
Merci en tout cas pour tes explications claires et guidées !

#100 Re : Entraide (supérieur) » Comparaison de normes » 18-11-2021 14:11:35

Bonjour Fred,
Je continue mon bonhomme de chemin...
En effet, en utilisant [tex]f(x)=sin(x)[/tex], on montre qu'on ne peut pas majorer [tex]||f||_2[/tex] par [tex]||f||_4[/tex].

Pour l'instant, j'ai donc [tex]||f||_4\le ||f||_1\le ||f||_2[/tex].
Quid de [tex]||f||_3[/tex] ?

Pour les mêmes raisons, on ne peut pas majorer [tex]||f||_2[/tex] par [tex]||f||_3[/tex].
Par contre, si f est croissante sur [0;1], alors [tex]f(x)\ge f(0)[/tex] pour tout [tex]x\in [0;1][/tex] et donc [tex]||f||_2\ge ||f||_3[/tex].
Et si f est décroissante sur [tex][0;1][/tex], alors [tex]||f||_2\le ||f||_3[/tex].
Mais si la fonction n'est pas monotone, ça devient compliqué.

Pour comparer [tex]||f||_1[/tex] et [tex]||f||_3[/tex], j'ai pensé à appliquer la formule de Taylor avec reste intégral, dans l'espoir de faire apparaître une majoration ou une minoration faisant intervenir [tex]f'(x)[/tex].

Peux-tu me guider pour terminer cette réflexion ?

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