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#1 Entraide (supérieur) » norme de Sobolev » 14-05-2018 18:07:35

uni
Réponses : 1

Bonjour,
c'est quoi la norme dont est muni l'espace de Sobolev $H^2$ et c'est quoi la norme dont est muni $H^2_0$? S'il vous plaît je suis perdue.

#2 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 05-05-2018 12:07:13

uni

J'ai revisé la définition et on a
$$
(F \varphi)'(\xi)= -i F(x \varphi)(\xi)
$$
Donc
$$
F(\delta')= - i x.
$$
Ma question maintenant concerne le calcul de $Fx$. On a par le précédent résultat que
$$
F x = -\dfrac{1}{i} FF(\delta').
$$
Le théorème d'inversion de Fourier concerne les fonction $L^1$: $f(x)= (2 \pi)^{-n} FF f(-x)$, donc on ne peut pas l'appliquer à $\delta'$. Est-ce qu'on s'arrête à
$
F x = -\dfrac{1}{i} FF(\delta').
$?
Ou bien quelle formule finale on peut donner?

#3 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 03-05-2018 19:16:17

uni

Je ne comprend pas une chose. Quand on écrit
$$
(F\varphi)'= -iF(x \varphi)
$$
en fait $(F\varphi)'= (F\varphi)'(x)$?
Parce que moi je comprend que $(F \varphi)'(0)= -i (F(0\varphi))=0$, dans notre exemple je vois que $x=0$. C'est quoi l'écriture correcte? S'il vous plaît.

#4 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 03-05-2018 10:38:03

uni

mais parce que après, on utilise la règle de la dérivée de Fourier qui est
$$
(F\varphi)'(x)= -i(F(x \varphi))
$$
donc $(F\varphi)'(x)=0$. Non? Qu'est ce que je mélange?

#5 Re : Entraide (supérieur) » fonction bornée » 03-05-2018 10:34:46

uni

Au voisinage de $-\infty$ pareil, $e^{-x^2}$tend vers 0 plus rapidement que $||x||^l$ qui tend vers $+\infty$

#6 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 03-05-2018 09:24:03

uni

Ok. Pour le calcul de $F \delta'_0$ on a:soit $\varphi \in S(\mathbb{R})$:
$$
<F\delta',\varphi>_{S',S}= <\delta', F\varphi>=-<\delta,(F\varphi)'>=-(F\varphi)'(0)
$$
de manière générale on a $(F\varphi)'=-(F(x\varphi))$ mais là c'est au point 0, donc ça nous donne 0. C'est bizarre. Où se situe le problème? S'il vous plaît.

#7 Re : Entraide (supérieur) » fonction bornée » 03-05-2018 09:12:08

uni

Oui c'est une faute de frappe. On a
$$
D^{\alpha} e^{-x^2}= P_{\alpha}(x) e^{-x^2}
$$
avec $P_{\alpha}$ un polynôme de degré $\alpha$.
Après ça, c'est argument m'échappe. Tout ce que je sais, c'est que la fonction exponentielle est plus rapide que n'importe quel polynôme y compris la fonction puissance. Comment cela pourra nous aider?

#8 Re : Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 02-05-2018 22:59:28

uni

Mais $x \in S'(\mathbb{R})$ donc il est possible de calculer sa transformée de Fourier. Non?

#9 Entraide (supérieur) » fonction bornée » 02-05-2018 21:26:15

uni
Réponses : 4

Bonjour
je cherche à montrer que pour tout $\alpha \in \mathbb{N}$ et pour tout $l \in \mathbb{N}$ la fonction $x \to ||x||^l |D^{\alpha} e^{-x^2}|$ est bornée dans $\mathbb{R}$.
Bon on sait que pour tout $\alpha \in \mathbb{N}$ on a $D^{\alpha} e^{-x^2}= P_{\alpha}(x) D^{\alpha} e^{-x^2}$ où $P_{\alpha}$ est un polynôme d'ordre $\alpha$. On remarque aussi que pour tout $\epsilon >0$ il existe $A >0$ pour tout $x \in \mathbb{R}$ on a $|D^\alpha e^{-x^2}| \leq \epsilon$
par contre $||x||^l$ n'est pas borné, donc je n'arrive pas à trouver comment on montre que la fonction $x \to ||x||^l |D^{\alpha} e^{-x^2}|$ est bornée dans $\mathbb{R}$ est bornée.
Merci par avance.

#11 Entraide (supérieur) » calcul de la transformée de Fourier » 02-05-2018 19:01:30

uni
Réponses : 10

Bonjour
j'essaye de calculer la transformée de Fourier de $x$: $Fx$. On a par définition
$$
Fx= \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-ix\xi} x dx.
$$
En utilisant l'ipp, on obtient
$$
Fx= [-\dfrac{x}{i \xi} e^{-i x\xi}]_{-\infty}^{+\infty} + \dfrac{1}{i \xi} \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-i x \xi} d\xi
$$
Ma question est comment calculer $[-\dfrac{x}{i \xi} e^{-i x\xi}]_{-\infty}^{+\infty}$? La difficulté est en $-\infty$.
Merci d'avance

#12 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev fractionnaire » 30-04-2018 18:30:04

uni

S'il vous plaît, dans la preuve que $H^1(\mathbb{R}) \subset H_1(\mathbb{R})$, comment on montre que si $u \in L^2$ et $u' \in L^2$ alors $u \in S'(\mathbb{R})$?

#13 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev fractionnaire » 27-04-2018 22:59:58

uni

Merci beaucoup aviateur.
J'ai une autre question. Soit $f \in H^s(\mathbb{R})$ avec $s \in \mathbb{R}$. Je cherche à montrer que $Ff \in L^1(\mathbb{R}^n)$ à condition que $s > \dfrac{n}{2}$, où $Ff$ note la transformée de Fourier de $f$.
J'ai essayé ceci:
Soit $f \in H^s(\mathbb{R}^n)$. Cela veut dire que $(1+|\xi|^2)^{s/2} Ff \in L^2(\mathbb{R}^n)$.
On a
\begin{align*}
\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} |Ff(\xi)| d\xi &= \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (1+|\xi|^2)^{-s/2} (1+|\xi|^2)^{s/2} |Ff(\xi)| d\xi\\
& \leq (\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (1+|\xi|^2)^{-s/2} d\xi)^{1/2} (\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (1+|\xi|^2)^{s/2} |Ff(\xi)| d\xi)^{1/2}
\end{align*}
et là ma question est:
1. Après des recherches, je trouve que $ (\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (1+|\xi|^2)^{-s/2} d\xi)^{1/2}$ si et seulement si $s < \dfrac{n}{2}$. Pourquoi?
2. pourquoi $ (\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (1+|\xi|^2)^{s/2} |Ff(\xi)| d\xi)^{1/2} < +\infty$?
Merci par avance.

#14 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev fractionnaire » 27-04-2018 10:19:58

uni

Bonjour,
c'est quand vous dites ceci:
on a donc $\displaystyle\int_{R} (1+\xi^2) |F(u)|^2 d\xi < +\infty$ ce qui implique déjà que $\displaystyle\int_{R}|F(u)|^2 d\xi < +\infty$ . Je ne comprend pas d'où vient cette implication.

#15 Re : Entraide (supérieur) » Sobolev fractionnaire » 26-04-2018 18:33:29

uni

Merci beaucoup aviateur pour cette solution très claire et élégante. Il y a seulement un point que je comprend pas. Pourquoi $\displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} \xi^2 |F(u)|^2 d\xi < +\infty$ implique que $\displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} |F(u)|^2 d\xi < +\infty$? Puisqu'on n'a aucune information sur $\xi^2$ de plus on intègre par rapport à $\xi$.

#16 Entraide (supérieur) » Sobolev fractionnaire » 26-04-2018 11:20:30

uni
Réponses : 8

Bonjour
On considère les deux espaces
$$
H_1(\mathbb{R})= \{u \in S'(\mathbb{R}): (1+x^2)^{1/2} Fu \in L^{2}(\mathbb{R})\}
$$
où $Fu$ désigne la transformée de Fourier.
et
$$
H^1(\mathbb{R})= \{u \in L^2(\mathbb{R}): u' \in L^2(\mathbb{R})\}.
$$
La question est de montrer que $H_1(\mathbb{R})= H^1(\mathbb{R})$.
Je suis perdue sans idée. Merci par avance de me donner quelques pistes.

#17 Entraide (supérieur) » démonstration d'un lemme sur la transformée de Fourier » 21-04-2018 18:11:16

uni
Réponses : 1

Bonjour,
je cherche à démontrer le lemme suivant:
Si $f$ et $g$ sont dans $L^1(\mathbb{R}^n)$ alors $f.(Fg)$ et $(Ff).g$ apartiennent à $L^1(\mathbb{R}^n)$ et on a
$$
\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} f(x) Fg(x) dx = \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} Ff(x) g(x) dx
$$
où $F$  note la transformée de Fourier?

Merci par avance pour toute piste.

#18 Entraide (supérieur) » convergence de la transformée de Fourier » 21-04-2018 18:04:27

uni
Réponses : 1

Bonjour
je cherche à démontrer le lemme suivant: si $(f_n)$ est une suite qui converge dans $L^1(\mathbb{R}^n)$ vers $f$, alors $F f_n$ converge uniformément vers $F f$ dans $\mathbb{R}^n$, où $F$ note la transformée de Fourier.

Voici ma solution, je souhaite avoir vos remarques et vos appréciations.
Soit $(fn)$ une suite qui converge dans $L^1(\mathbb{R}^n)$ ce qui veut dire que $\lim_{n \to +\infty} \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} |f_n(x) -f(x)| dx =0$.
Montrer que $F f_n$ converge uniformément vers $Ff$ dans $\mathbb{R}^n$ revient à montrer que
$$
\forall \epsilon >0, \exists n_0 \in \mathbb{N}, \forall x \in \mathbb{R}^n, \forall n \geq n_0: |Ff_n(x)- Ff(x)| < \epsilon.
$$
Soit $\epsilon > 0$ et soit $x \in \mathbb{R}^n$. On a
\begin{align*}
|Ff_n(x)-Ff(x)|= |\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} e^{-i x \xi} f_n(\xi) d\xi - \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} e^{-i x \xi} f(x) dx|\\
&= |\displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} (f_n(x) - f(x)) dx|\\
&\leq \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} |e^{-i x \xi}| |f_n(x) -f(x)| dx
\end{align*}
comme $|e^{-i x \xi}|=1$ alors
$$
|Ff_n(x)- Ff(x)| \leq \displaystyle\int_{\mathbb{R}^n} |f_n(x)-f(x)| dx \to 0 \mbox{ quand } n \to +\infty
$$
D'où la convergence uniforme de $Ff_n$ vers $Ff$ dans $\mathbb{R}^n$. C'est bien?
Merci par avance.

#19 Entraide (supérieur) » Fourier » 05-04-2018 12:04:48

uni
Réponses : 1

Bonjour
je cherche à montrer que si $f$ est continûment dérivable et $f' \in L^1(\mathbb{R})$ alors $F(f')=i(yF(f))$.
Alors on a par définition $F(f')= \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-ix\xi} f'(x) dx$.
Par ipp on obtient
$$
F(f')= [e^{-ix \xi} f(x)]_{-\infty}^{+\infty} + i \xi \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} e^{-i x \xi} f(x) dx.
$$
Ma question est que dire tu terme $ [e^{-ix \xi} f(x)]_{-\infty}^{+\infty}$?
Merci d'avance

#20 Entraide (supérieur) » Calculer une transformée de Fourier » 02-04-2018 13:45:38

uni
Réponses : 2

Bonjour
j'ai l'exo suivant:
soit $a>0$ on considère les fonctions $f(x)= e^{-ax} \chi_{[0,+\infty[}(x)$ et $g(x)=e^{ax} \chi_{]-\infty,0[}(x)$.
1. Calculer $Ff$ et $Fg$
2. Déduire la valeur de l'intégrale $\displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} \dfrac{1}{a^2 + 4 \pi^2 x^2} dx$

Voilà ce que je trouve: $Ff(\xi)= \dfrac{1}{a+i \xi}$ et $Fg= \dfrac{1}{a-i\xi}$.
pour répondre à 2 on remarque que
$$
\displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} \dfrac{1}{a^2 + 4 \pi^2 x^2} dx = \displaystyle\int_{-\infty}^{+\infty} Ff(2 \pi x) Fg(2 \pi x) dx
$$
Qu'est ce qu'on utilise après pour trouver la valeur de cette intégrale?
Merci par avance pour l'aide.

#21 Entraide (supérieur) » prouve d'un résultat en distributions » 30-03-2018 10:38:40

uni
Réponses : 0

Bonjour,
j'ai le résultat suivant: Si $F$ est un fermé et $T$ une distribution d'ordre 0 telle que $Supp(T) \subset F$ alors $<T,\varphi>=0$ pour toute fonction test $\varphi$ nulle sur $F$.
Je cherche de l'aide pour connaître les étapes d'une démonstration à ce résultat. Merci par avance pour votre aide.

#22 Re : Entraide (supérieur) » question en distributions » 29-03-2018 10:57:56

uni

Personne ne peut m'aider sur ma dernière question? S'il vous plaît

#23 Re : Entraide (supérieur) » question en distributions » 26-03-2018 11:19:53

uni

Je comprend. Merci beaucoup.
Une autre question: on suppose que $T$ est d'ordre 0, alors montrer que $Supp(T) \subset Z(f)$ implique que $fT=0$.
Je ne comprend pas la relation avec l'ordre de la distribution. Quelle idée utiliser ici?

#24 Re : Entraide (supérieur) » question en distributions » 25-03-2018 23:47:23

uni

Je ne comprend pas un point. Ce qu'on nous demande de montrer c'est l'implication $fT=0$ implique $Supp T \subset Z(f)$, et ce que vous proposez c'est de supposer que $x$ n'est pas dans $Z(f)$ et de montrer qu'il est dans $Supp T$. Je ne comprend pas l'inclusion démontrée

#25 Entraide (supérieur) » question en distributions » 25-03-2018 18:22:19

uni
Réponses : 5

Bonjour
j'ai l'exo suivant: soit $T$ une distribution sur $\mathbb{R}^n$ et $f$ une fonction de classe $C^\infty$ sur $\mathbb{R}^n$^à valeurs dans $\mathbb{R}$.
Montrer que si $fT=0$ alors $Supp(T) \subset Z(f)=\{x \in \mathbb{R}^n, f(x)=0\}$.
Je sais par définition que si $x \in Supp(T)$, alors quelque soit $V \in \mathcal{V}(x)$, il existe $\varphi \in \mathcal{D}(V): <T,\varphi> \neq 0$, j'arrive pas à faire le lien avec l'hypothèse $fT=0$ et l'ensemble  $Z(f)$.
Merci d'avance.

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