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#76 Re : Entraide (supérieur) » Banach ou pas ? » 04-08-2023 14:54:05

Bonjour,

Effectivement, [tex]\lim_{n\to +\infty} u_n(x)=\sqrt{x}[/tex]. Donc [tex](u_n(x))_n[/tex] converge simplement pour tout [tex]x\in [0;2018][/tex], mais sa limite n'est pas un élément de E, car non dérivable en [tex]0[/tex].

Je suis un peu perdu concernant cette convergence. Quand je montre que [tex]\|u_n\|\to \sqrt{2018}[/tex], cela veut bien dire que [tex](u_n)[/tex] converge pour la norme infini ? Alors pourquoi considérer la convergence simple ici ?

De même, pour montrer qu'elle est de Cauchy, il faut montrer qu'elle est de Cauchy pour la norme infini.

#77 Entraide (supérieur) » Banach ou pas ? » 04-08-2023 14:27:43

Vincent62
Réponses : 6

Bonjour,

Dans un exercice, on pose [tex]E=C^1([0;2018],\mathbb{R})[/tex] et on considère [tex]\|f\|_{\infty}=max_{t\in [0;2018]} |f(t)|[/tex].

La question est de savoir si [tex](E,\|.\|_{\infty})[/tex] est un Banach.
L'indication donnée est la suivante : on considérera la suite de fonction [tex](u_n)_n[/tex] définie par [tex]u_n(x)=\sqrt{x+\frac{1}{2^n}}[/tex] pour tout entier naturel [tex]n[/tex] et pour tout [tex]x\in [0;2018][/tex].

Si l'on donne l'indication, c'est que cette suite est de Cauchy d'éléments de [tex]E[/tex], mais ne converge pas dans [tex]E[/tex], n'est-ce pas ?
Bon, je pars sur cette idée.
Pour tout [tex]n[/tex] et tout [tex]x\in [0;2018][/tex], [tex]u_n\in E[/tex] et on a [tex]\|u_n\|_{\infty}=\sqrt{2018+\frac{1}{2^n}}[/tex] (car pour tout [tex]n[/tex], [tex]u_n[/tex] est continue sur le compact [tex][0;2018][/tex]). Ainsi, [tex]\|u_n\|_{\infty}\to \sqrt{2018}[/tex].
Donc la suite est convergente.

Est-ce que je manque un truc ?

Merci

#78 Re : Entraide (supérieur) » Composé de deux fonctions continues » 30-07-2023 14:13:00

Salut,

Tu peux, par exemple, utiliser le fait que [tex]f(a+h)=f(a)+h\epsilon(h)[/tex] et [tex]g(f(a)+k)=g(f(a))+k\epsilon(k)[/tex] où [tex]\epsilon(h)\to h[/tex] lorsque [tex]h\to 0[/tex] et [tex]\epsilon(k)\to 0[/tex] lorsque [tex]k\to 0[/tex].
Puis il faut dérouler l'expression [tex]g\circ f(a+h)=...[/tex]

Ou alors, est-ce que tu recherches une preuve à l'aide de voisinages dans les espaces métriques ?

#80 Re : Entraide (supérieur) » Analyse complexe, majoration » 26-07-2023 10:48:45

Salut Gui,

Bien vu pour le principe du maximum. Cependant, cet exercice du cours intervient avant l'énoncé du principe du maximum...

Merci en tout cas pour ta réponse !

#81 Entraide (supérieur) » Analyse complexe, majoration » 25-07-2023 13:58:05

Vincent62
Réponses : 4

Bonjour,

On considère [tex]D=D(0,1)[/tex] et un réel [tex]r[/tex] strictement compris entre [tex]0[/tex] et [tex]1[/tex].
Soit [tex]f[/tex] une fonction holomorphe sur [tex]D[/tex] et bornée par [tex]M[/tex] sur le cercle [tex]|z|=r[/tex].
On suppose enfin que [tex]f[/tex] s'annule en au moins un point [tex]w\in D(0,r)[/tex].
Il faut alors montrer que [tex]|f(0)|\le \frac{M|a|}{r-|a|}[/tex].

Bon, je me doute que c'est de la formule de Cauchy dont il est question, dont voici l'énoncé :

Soient [tex]U[/tex] un ouvert étoilé (ou simplement connexe), [tex]C[/tex] un chemin tracé dans [tex]U[/tex], [tex]f[/tex] une fonction holomorphe sur [tex]U[/tex] et [tex]a\in U[/tex] un point n'appartenant pas au support de [tex]C[/tex].
Alors : [tex]f(a)\times ind(C,a)=\frac{1}{2i\pi}\int_C \frac{f(z)}{z-a}dz[/tex].

Ici, en choisissant [tex]U=D(0,r)[/tex], on a alors que [tex]C=C(0,r)[/tex] et donc [tex]ind(\gamma,a)=1[/tex] pour tout [tex]a[/tex] dans le disque ouvert [tex]D(0,r)[/tex]. On peut donc se lancer dans la majoration suivante :

[tex]|f(a)\times ind(C,a)|=|f(a)|\le \frac{1}{2\pi}\int_C \frac{|f(z)|}{|z-a|}dz[/tex]

Or, [tex]|z-a|\ge |z|-|a|=r-|a|[/tex], et donc :

[tex]|f(a)\times ind(C,a)|=|f(a)|\le \frac{M}{2\pi}\int_C \frac{dz}{r-|a|}=\frac{M}{2\pi}\frac{2\pi r}{r-|a|}=\frac{Mr}{r-|a|}[/tex].

Voilà où j'en suis. Je ne vois pas bien pour l'instant comment faire apparaître ce f(0) et avoir en même temps la majoration demandée.

Auriez-vous un indice pour que je puisse avancer ?
Grand merci, et bonne journée :)

#82 Re : Entraide (supérieur) » Bien exploiter les exercices » 21-07-2023 06:55:23

Bonjour,

Les ayant pas mal travaillés, je te conseille de te fixer comme objectif de d'abord savoir maîtriser les exercices en tête de liste, et d'aller ensuite vers la complexité.
Dans tous les cas, le nombre d'étoiles te permet d'avoir une idée du niveau attendu.

#83 Entraide (supérieur) » Coefficients de Fourier » 20-06-2023 10:16:18

Vincent62
Réponses : 1

Bonjour,

Je ne parviens de trouver de démonstration à cette propriété.

Soient deux fonctions [tex]f[/tex] et [tex]g[/tex] continues par morceaux et [tex]2\pi[/tex]-périodiques et coïncident sauf en un nombre fini de points par intervalle de longueur [tex]2\pi[/tex]. Alors leurs coefficients de Fourier sont égaux.

Auriez-vous une idée, ou une référence ?

Merci !

#85 Entraide (supérieur) » Suite de fonctions » 06-06-2023 17:06:28

Vincent62
Réponses : 3

Bonjour,

Avez-vous un exemple de suite de fonctions non continues, mais qui converge uniformément vers une fonction continue ?

Merci

#86 Re : Entraide (supérieur) » Calcul d'une limite d'une fonction définie par une intégrale » 06-06-2023 16:54:56

Salut,

Je supprime mon message, Michel a posté avant moi, et je donnais la majoration.

#87 Re : Entraide (supérieur) » Regroupement des termes dans une série » 05-06-2023 07:25:46

Bonjour Michel et Fred, et merci pour vos réponses.

Je viens de regarder le lien que tu proposes Michel, et ce que je peux dire, c'est que [tex]|R_n|\le a_{n+1}[/tex], mais cela ne permet pas de conclure quant à la convergence de ladite série.

Fred, je ne connais pas ce résultat. Est-ce nécessaire ici, et n'y a-t-il pas plus élémentaire ?

Merci

#88 Entraide (supérieur) » Regroupement des termes dans une série » 03-06-2023 10:15:45

Vincent62
Réponses : 4

Bonjour,

Dans un exercice, on demande de démontrer que la série [tex]R_n=\sum_{k=n+1}^{+\infty} \frac{(-1)^k}{k}[/tex] converge.

Pour cela, l'indication est la suivante : montrer que [tex]|R_n|=\sum_{p=0}^{+\infty} \big(\frac{1}{n+2p+1}-\frac{1}{n+2p+2}\big)[/tex].

Bon, je pense voir d'où cela vient : un regroupement des termes pairs et impairs. Seul problème pour moi, qu'est-ce qui m'autorise à regrouper ces termes, puisque la série ne semble pas converger absolument ?

Merci !

#89 Re : Entraide (supérieur) » Point fixe » 02-06-2023 18:44:26

Allez, je tente.

Soit [tex]f[/tex] une fonction décroissante sur [tex]\mathbb{R}[/tex]. Supposons dans un premier temps que [tex]f[/tex] soit minorée. Alors [tex]f(\mathbb{R})[/tex] est une partie minorée de [tex]\mathbb{R}[/tex], et elle admet donc une borne inférieure finie, que je note [tex]L[/tex].
Par définition de la borne inférieure, pour tout [tex]\epsilon>0[/tex], il existe un [tex]x_0[/tex] réel tel que [tex]L\le f(x_0)\le L+\epsilon[/tex].
Ainsi, pour [tex]x\ge x_0[/tex], et par décroissance de [tex]f[/tex], on obtient que [tex]L\le f(x)\le f(x_0)\le L+\epsilon[/tex].
Ainsi, [tex]\forall \epsilon>0, \exists x_0\in \mathbb{R}, \forall x\in \mathbb{R}, x\ge x_0[/tex] implique que [tex]|f(x)-L|\le \epsilon[/tex], ce qui signifie que [tex]\lim_{x\to +\infty} f(x)=L[/tex].

Maintenant, si [tex]f[/tex] n'est pas minorée sur [tex]\mathbb{R}[/tex], alors pour tout [tex]M[/tex] réel, il existe un [tex]x_0[/tex] réel tel que [tex]f(x_0)\le M[/tex].
Ainsi, pour [tex]x\ge x_0[/tex], on a par décroissance de [tex]f[/tex] que [tex]f(x)\le f(x_0)\le M[/tex], et donc [tex]\lim_{x\to +\infty} f(x)=-\infty[/tex].

Donc soit limite cherchée est finie, soit elle vaut [tex]-\infty[/tex].

#91 Re : Entraide (supérieur) » Point fixe » 02-06-2023 13:07:49

Merci Glozi !

Est-ce que [tex]\lim_{x\to +\infty}f(x)=\inf_{x\in \mathbb{R}}f(x)[/tex] est toujours vrai ?

#92 Entraide (supérieur) » Point fixe » 31-05-2023 10:45:07

Vincent62
Réponses : 8

Bonjour,

Je cherche à démontrer que si [tex]f : \mathbb{R}\to \mathbb{R}[/tex] est continue et strictement décroissante, alors [tex]f[/tex] admet un point fixe.

J'ai procédé par l'absurde. Ainsi, en considérant la fonction continue [tex]g : x\to f(x)-x[/tex], je dis que si [tex]g[/tex] ne s'annule pas, alors soit [tex]g(x)>0[/tex] pour tout [tex]x[/tex] réel, soit le contraire.

Bon, si [tex]g(x)>0[/tex] pour tout réel [tex]x[/tex], alors [tex]f(x)>x[/tex] pour tout réel [tex]x[/tex], et donc en particulier, en passant à la limite lorsque [tex]x\to +\infty[/tex], on obtient que [tex]\lim_{x\to +\infty}f(x)=+\infty[/tex] par comparaison.

Par contre, j'ai du mal à me convaincre de mon argument que j'expose ci-dessous.
Puisque [tex]f[/tex] est continue sur [tex]\mathbb{R}[/tex], alors en particulier, elle est continue sur tout segment [tex][a;b][/tex] avec [tex]b>a[/tex]. De plus, puisque [tex]f[/tex] est décroissante sur [tex][a;b][/tex], alors [tex]\lim_{x\to +\infty}f(x)=\inf_{x\in \mathbb{R}}f[/tex]. Et cela permettrait de conclure que l'hypothèse de départ, à savoir que [tex]g[/tex] ne s'annule pas, est fausse.

Ici, est-ce que le principe réside dans le fait que [tex]f[/tex] est continue sur tout segment de [tex]\mathbb{R}[/tex], et que donc, par continuité de [tex]f[/tex], la limite est forcément finie ?

Merci pour vos corrections et remarques !

#93 Re : Entraide (supérieur) » nombre réel » 22-05-2023 04:41:35

Bonjour Modou,

Est-ce que tu aurais encore plus court comme énoncé ? Car là, je m'y perds avec toutes ces hypothèses...

#94 Re : Entraide (supérieur) » Suite réccurente » 21-05-2023 12:46:40

Bonjour,

Par hypothèse, on a [tex]\lim_{n\to +\infty} u_n=L[/tex].
Si on suppose que [tex]f[/tex] est continue sur [tex]I[/tex], et si on veut passer l'égalité ci-dessus à [tex]f[/tex], il faut que [tex]u_n\in I[/tex] pour tout [tex]n[/tex] et que [tex]L\in I[/tex].
Si [tex]f(I)\subset I[/tex], et que [tex]u_n\in I[/tex] pour tout [tex]n[/tex], c'est gagné, et si on suppose que [tex]I[/tex] est fermé, alors cela implique que toute limite d'éléments de [tex]I[/tex] est dans [tex]I[/tex], et c'est gagné aussi.

Sauf erreur(s) !

#95 Re : Entraide (supérieur) » Projection orthogonale » 15-05-2023 03:18:56

Bonjour Zebulor,

Effectivement, pas besoin de calculs ici.
D'autant plus que l'espace ambiant n'est pas supposé euclidien, donc je n'ai pas accès au produit scalaire.

#96 Re : Entraide (supérieur) » Projection orthogonale » 14-05-2023 18:00:42

Merci Zebulor,

Je suis d'accord, et je calcule donc [tex]p(e_1)[/tex] à l'aide de la formule que j'ai donnée ?

#97 Re : Entraide (supérieur) » Holomorphie » 14-05-2023 14:25:33

Bonjour Zébulor, et merci pour ta réponse.

Je me dis aussi qu'on peut simplement considérer un ouvert étoilé U contenant le cercle unité, et tel que [tex]\pi \notin U[/tex]. Du coup, on a toujours que f est holomorphe sur un ouvert (étoile) contenant le lacet, et donc que l'intégrale est nulle.

#98 Entraide (supérieur) » Holomorphie » 14-05-2023 12:15:49

Vincent62
Réponses : 3

Bonjour,

Je cherche à calculer [tex]\int_c f(z)dz[/tex] où [tex]c[/tex] est le cercle unité et [tex]f : z\to e^z \frac{z}{sin(z)}[/tex] où [tex]z\in \mathbb{C}[/tex].

J'ai montré que [tex]f[/tex] était holomorphe sur [tex]\mathbb{C}[/tex] ([tex]0[/tex] est un point régulier) et que donc [tex]f[/tex] est holomorphe sur un ouvert contenant le lacet [tex]c[/tex]. Ainsi l'intégrale est nulle.

Mais un truc me chiffonne : pour [tex]z=\pi[/tex], on a [tex]\sin(z)=0[/tex], et donc [tex]z=\pi[/tex] serait une singularité isolée de [tex]f[/tex], non ? Du coup, [tex]f[/tex] n'est pas holomorphe sur tout [tex]\mathbb{C}[/tex] ?
Qu'est-ce que je rate ?

Merci pour votre aide.

#99 Entraide (supérieur) » Projection orthogonale » 14-05-2023 09:10:02

Vincent62
Réponses : 5

Bonjour,

Je considère [tex]p[/tex] le projecteur orthogonal de sur [tex]F=\mathbb{R}e_1[/tex] parallèlement à [tex]G=\mathbb{R}e_2[/tex], où [tex](e_1,e_2)[/tex] est la base canonique de [tex]\mathbb{R}^2[/tex]. J'essaye de déterminer la matrice de [tex]p[/tex] dans cette base.

On montre que pour tout [tex]x[/tex] de [tex]\mathbb{R}^2[/tex], [tex]p_F(x)=(x|e_1)e_1[/tex] car [tex](e_1)[/tex] est une base orthonormée de [tex]F[/tex].
Puis j'évalue en [tex]x=(1,0)[/tex] et [tex]x=(0,1)[/tex], c'est bien ça ?

Merci !

#100 Re : Entraide (supérieur) » Equadiff et intervalle » 03-05-2023 18:58:06

Bonjour et merci Michel, c'est bien noté.
Je rédige quelque chose sous peu :)

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