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#101 Entraide (supérieur) » Fonctions tests » 05-11-2018 17:26:30

mati
Réponses : 8

Bonjour
j'ai trouvé l'exo suivant: soit $\varphi \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ et soit $M>0$ telle que $Supp(\varphi) \subset [-M,M]$
Quelle condition mettre sur $\varphi$ pour qu'il existe une fonction $\Phi \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que
$$
\forall x \in ]-\infty,M[, \Phi''(x)= \varphi(x).
$$
La solution que j'ai trouvé dit ceci: pour que $Supp(\Phi) \subset [-M,M]$ il faut avoir la condition $\displaystyle\int_{-M}^M \varphi(s) ds$ et pour que $Supp(\Phi) \subset [-M,M]$ il faut imposer la condition $\displaystyle\int_{-M}^M s \varphi(s) ds=0$ (qu'on obtient en utilisant Fubini et la condition sur $\Phi'$.
Je ne comprend pas cette solution et comment on reflechi et on fait pour obtenir ces conditions.
Cordialement

#103 Re : Entraide (supérieur) » Distributions et L^p » 29-10-2018 08:43:09

En fait $D$ est la boule unité. C'est bien ça?

#104 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 28-10-2018 20:07:49

Donc $\overline{F}f=(2 \pi) \delta_{-a}$ implique que $Ff=(2 \pi) \delta_a$. Merci beaucoup.

#105 Re : Entraide (supérieur) » Distributions et L^p » 28-10-2018 19:59:13

C'est très bien compris. Il me reste la dérnière question de l'exercice.
on sait que $f(x)= \ln(|x|)$ est de classe $C^{\infty}(\mathbb{R}^2 \ \{0\})$ et que $\Delta f=0$ dans $\mathcal{D}'(\mathbb{R}^2)$.
Et on vient de montrer que $f \in L^p_{loc}$ pour tout $p < +\infty$ et que $\partial_i f \in L^p_{loc}$ pour tout $p<2$.
On pose
$D=\{(r,\theta), \theta \in ]0,\pi/2[, r \in ]0,1[\}$. Montrer que $u \in L^2(D), \Delta u \in H^{-1}(D)$ n'implique pas que $u \in H^1(D)$.

Je pense que c'est $f$ qui va nous servir de contre exemple. Mais nous on a fait des preuves pour $L^p_{loc}$ et pas pour $L^p$. Comment on raisonne ici?

#106 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 28-10-2018 18:36:13

J'ai beau essayer de comprendre tout ça je n'y arrive pas.
En partant de la relation $\overline{F}f=(2 \pi) \delta_{-a}$ comment on peut en déduire simplement $Ff$? S'il vous plaît merci.

#107 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 28-10-2018 14:30:50

S'il vous plaît, aidez moi à conclure et trouver $Ff$.

#108 Re : Entraide (supérieur) » Distributions et L^p » 28-10-2018 11:02:04

Bonjour
c'est compris pour cette question. Il me reste à montrer que $\partial_i f \in L^p_{loc}(\mathbb{R}^2)$ pour $i=1,2$ quand $1 \leq p < 2$.
On a
$$
\partial_1 f = \dfrac{2 x_1}{2||x||}.
$$
Je n'arrive pas à voir pourquoi $\partial_i f \in L^p_{loc}$ uniquement si $1 \leq p <2$ et pas pour tout $p$.

#109 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 27-10-2018 22:15:56

Oui alors on a
$$
\delta_{-a}=(2 \pi)^{-1} \overline{F}(e^{iax})  =(2 \pi)^{-1} \overline{F}f  \implies \overline{F}f=(2 \pi) \delta_{-a}.
$$
alors on a $Ff(-\xi)= (2 \pi) \delta_{-a}$. Le fait d'appliquer Fourier de $f$ au point $-\xi$ et non $\xi$ me perturbe. Comment on obtient $Ff$ au lieu de $\overline{F}f$?

#110 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 27-10-2018 18:00:13

on a $\delta_=(2 \pi)^{-1} \overline{F}F \delta_a$ et après je ne retrouve pas $Ff$ vu que $F \delta_a= e^{-iax}$ et pas $e^{iax}$.
Comment faire?

#111 Re : Entraide (supérieur) » Fourier » 27-10-2018 14:04:03

Oui j'y ai pensé. Cette formule dit que
$$
f=(2 \pi)^{-n} \overline{F} (Ff)
$$
je n'arrive pas à l'appliquer pour trouver $Ff$ avec les éléments qu'on a. Pouvez vous m'aider? Comment utiliser le fait que $\overline{F} \delta_a =f$?

#112 Entraide (supérieur) » Fourier » 26-10-2018 22:56:29

mati
Réponses : 10

Bonjour
soit la fonction $f$ définie sur $\mathbb{R}$ par $f(x)=e^{iax}$ avec $a \in \mathbb{R}$.
On sait que $f \in S'(\mathbb{R})$, et on sait aussi que $F \delta_a= e^{-iax}$ et $\overline{F} \delta_a=f$.
Comment déduire $F f$ ?

Cordialement

#113 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev » 26-10-2018 22:09:10

Merci Roro. J'aimerai bien que tu m'expliques comment utiliser Fourier pour répondre à la question de l'exercice.
Merci par avance.

Cordialement

#114 Entraide (supérieur) » Sobolev » 26-10-2018 20:05:57

mati
Réponses : 2

Bonjour
j'ai l'exo qui suit dans le cadre d'un cours sur les distributions
Soit $f \in H^{-2}(\mathbb{R}^n)$.
Montrer l'existence et l'unicité de la solution dans $H^2(\mathbb{R})$ de l'équation
$$
u-\Delta u +\Delta^2 u =f
$$
est-ce qu'il y a un théorème qui dit ceci:
soit $m \in \mathbb{N}^*$. L'operateur differentiel
\begin{align*}
A: \sum_{|\alpha| \leq m} (-1)^{|\alpha|} a_{ij}(x) D^{2\alpha}:
H^m(\mathbb{R}^n) &\to H^{-m}(\mathbb{R}^n)\\
u &\to Au
\end{align*}
est une isométrie bijective. Pour pouvoir conclure directement dans l'exo? Ou alors comment on peut répondre à la question de l'exo sans passer par Lax-Milgram?

Cordialement

#115 Re : Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 24-10-2018 22:50:17

Bonsoir
j'ai essayé de rédiger une réponse à ma question initiale mais je n'y arrive toujours pas. Pouvez vous me montrer comment on commence le raisonnement je vous pris.

#116 Re : Entraide (supérieur) » Distributions et L^p » 20-10-2018 10:20:30

Bonjour Aviateur

si on passe aux coordonnées polaires: $x_1= r \cos \theta$, $x_2= r \sin \theta$ avec $\theta \in [0,2\pi]$ et $r \in ]0,1]$, on obtient
$$
\displaystyle\int_{B(0,1)} |f|^p dx_1 dx_2= \displaystyle\int_{B(0,1)} |\ln|x||^p dx_1 dx_2= \displaystyle\int_0^{2 \pi} (\displaystyle\int_0^1 |\ln|r||^p dr) d\theta.
$$
pour moi,  c'est evident que $\displaystyle\int_0^1 |\ln|r||^p dr < +\infty$ s'il n yavait pas le 0. Mais on intègre de 0 à $1$ donc pourquoi il est évident que cette intégrale est finie pour tout $p<+\infty$?

#117 Re : Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 19-10-2018 11:09:18

Pourquoi c'est faux d'écrire $||u(x)||_{H^1}$?

#118 Entraide (supérieur) » Distributions et L^p » 19-10-2018 09:57:05

mati
Réponses : 12

Bonjour
j'ai l'exo suivant:
on pose $f(x)= \ln(|x|)$ pour tout $x \in \mathbb{R}^2 \setminus  {0}$ pour tout $x \in \mathbb{R}^2 \setminus \{0\}$.
On sait que $f \in C^{\infty}(\mathbb{R}^2 \setminus \{0\})$ et que $\Delta f=0$ au sens ckassiqtz, et que donc $\Delta f =0$ dans $\mathcal{D}'(\mathbb{R})$.

Comment on démontre que $f \in L^p_{loc}(\mathbb{R}^2)$ pour tout $p<+\infty$ et que $\partial_i f \in L^p_{loc}(\mathbb{R}^2)$ pour $i=1,2$ quand $1 \leq p < 2$?


Merci par avance pour toute aide.

#119 Re : Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 19-10-2018 09:11:06

Dans la réponse 1, on a que la convergence $H^1$ implique la convergence simple. Pour tout $x$ fixé dans $\mathbb{R}$ on écrit $|\varphi_j(x)| \leq c ||\varphi_j(x)||_{H^1}$ ou bien  $|\varphi_j(x)| \leq c ||\varphi_j||_{H^1}$ ?

#120 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev » 18-10-2018 23:45:42

Merci pour l'idée.
J'écris la réponse de 2 proprement et j'espère quelques remarques pour améliorer la rédaction.
Pour montrer que $\forall u \in H^1(\mathbb{R}): ||u||_{\infty} \leq ||u||_{H^1}$: soit $u \in H^1(\mathbb{R})$, alors il existe une suite $(\varphi_j) \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\varphi_j$ converge vers $u$ dans $H^1(\mathbb{R})$. ce qui implique la convergence simple de $\varphi_j$ vers $u$, i.e., pour tout $x \in \mathbb{R}$ fixé, on a $\lim_{j \to +\infty} \varphi_j = u$.
Soit $x$ fixé dans  $\mathbb{R}$. On a par la question 1 que $|\varphi_j(x)| \leq c ||\varphi_j||_{H^1}$ et en passant à la limite, on obtient que $|u(x)| \leq c ||u||_{H^1}$ pour tout $x$ fixé dans $\mathbb{R}$, et donc $||u||_{L^\infty} \leq c ||u||_{H^1}$.

pour la question 3. montrer que $\varphi_j$ converge uniformément vers $u$. Par la question 2 on a $||\varphi_j - u||_{\infty} \leq c ||\varphi_j - u||_{H^1}$ ce qui implique que $\varphi_j$ converge vers $u$ dans $L^\infty$. Et après je ne sais pas. Où est ce qu'intervient le critère de Cauchy exactement?

#121 Re : Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 18-10-2018 23:23:30

Je suis tout à fait d'accord. Si on suppose que $(x-a)T=0$ comment on peut montrer que $T=\alpha \delta_a$?

#122 Re : Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 18-10-2018 22:19:14

Non la question est de montrer que si $x-T=0$ alors il existe une constante $\alpha$ telle que $T= \alpha \delta_a$. On devrait faire ça par translation en utilisant la question 3 mais je ne sais pas comment exactement

#123 Entraide (supérieur) » Sobolev » 18-10-2018 20:41:09

mati
Réponses : 3

Bonjour
j’ai l’exo suivant:
1- montrer que: il existe $c \geq 0$, pour tout $\phi \in D(\mathbb{R}), sup_x |\phi(x)| \leq c ||\phi||_{H1}$
2- montrer que pour tout u dans $H^1(\mathbb{R})$ on a
$||u||_{\infty} \leq ||u||_{H^1}$.
3- soit u dans  $H^1(\mathbb{R})$. Alors il existe une suite $(\phi_j)$ de  $\mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\phi_j \to u$ dans $H^1$. Montrer que $\phi_j$ converge uniformément vers u puis déduire que u est continue.

Je sais répondre à la question 1. Par contre j’ai des difficultés à écrire un raisonnement correcte pour 2 et 3.
Pour la question 2. Soit u dans $H^1$, alors il existe une suite $(\phi_j)$ de $\mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\phi_j \to u$ dans $H^1$. Par la question 1 on a $||\phi_j||_{\infty} \leq c ||\phi_j||_{H^1}$. Je ne sais pas comment passer à la limite proprement pour obtenir l’inégalité sur $u$.

Puis pour 3 pour la convergence uniforme, quel argument utiliser?

Cordialement

#124 Entraide (supérieur) » Distribtions et équations » 18-10-2018 20:34:52

mati
Réponses : 9

Bonjour
j'ai l'exo suivant
soit $\varphi \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\varphi(0)=0$.
Je sais montrer ceci:
1. $\forall x \in \mathbb{R}, \varphi(x)= x \displaystyle\int_0^1 \varphi'(tx) \mathrm{d}t$ et on en déduit qu'il existe $\psi \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\varphi = x \psi$.
2. Soit $\varphi_0 \in \mathcal{D}(\mathbb{R})$ telle que $\varphi_0(0)=1$. Alors, $\forall \varphi \in \mathcal{D}(\mathbb{R}), \exists \psi \in \mathcal{D}(\mathbb R), \varphi= \varphi(0) \varphi_0 + x \psi$.
3. Soit $T \in \mathcal{D}'(\mathbb{R})$. Si on suppose que $xT=0$ alors il existe une constante complexe telle que $T=c \delta$.
La question est comment on déduit que si $(x-T)=0$ alors il existe une constante complexe $\alpha$ telle que $T = \alpha \delta_a$?

Merci par avance pour toute aide.

#125 Re : Entraide (supérieur) » solution maximal ou global » 14-09-2018 19:32:47

Bonsoir
il me semble que j'ai mal posé ma question.
On a le problème
$$
\partial_t u - \Delta u +F(u)= f(t,x), t>0, x \in \mathbb{R}^n; u(x,0)= u_0
$$
où $f$ est définie sur $[0,T]$.
1- première remarque, le problème est posé pour tout $t \in \mathbb{R}_+$ mais le second membre est définie sur $[0,T]$. Est-ce normal?
2- ensuite on a un résultat d'existence et d'unicité qui dit que il existe $\delta>0$ telle que ce problème admet une solution unique $u$ définie pour tout $t \in [0,\delta]$. Et aussi que cette solution est prolongeable à $[0,T]$.
Ma question est: quand la solution est définie sur $[0,\delta]$ alors on dit qu'elle est locale. Et quand on l'a prolonge à $[0,T]$ alors elle est maximale? ou globale?

Merci par avance pour toute aide.

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