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#276 Re : Entraide (supérieur) » Série des inverses des nombres premiers » 01-02-2017 09:32:54

Ok, c'est beaucoup plus précis.

Il y a deux observations à faire :
1- pout tout $ 1 \le j \le n$, le développement en facteurs premier de $j$ ne fait apparaître que des nombres premiers inférieurs ou égaux à $p_n$ :
$\displaystyle j = \prod_{i=1}^n p_i^{\alpha_i}$ avec $n \le p_n$ (dans cette écriture, certains $\alpha_i$ peuvent être nuls)

2- Si tu développes le produit
$(1+\dfrac{1}{p_1}+\dfrac{1}{p_1^2}+\cdots)(1+\dfrac{1}{p_2}+\dfrac{1}{p_2^2}+\cdots)\cdots(1+\dfrac{1}{p_n}+\dfrac{1}{p_n^2}+\cdots)$ tu te retrouves avec la somme $\displaystyle \sum_{\alpha_1=0}^{+\infty}\cdots\sum_{\alpha_n=0}^{+\infty} \dfrac{1}{p_1^{\alpha_1}p_2^{\alpha_2}\cdots p_n^{\alpha_n}}$. Si maintenant tu utilises la première observation, tu remarques que tu as au moins tous les termes de la forme $j \le n$. d'où l'inégalité annoncée.

#277 Re : Entraide (supérieur) » Série des inverses des nombres premiers » 30-01-2017 21:32:25

Je veux bien traduire, mais il faut que je sache vers quelle langue !

On va faire par étapes :
1- Tu on te donne une suite $u_n$ qui converge vers une limite $l$ et une fonction $f$, qu'est-ce qu'on peut conclure sur la suite $v_n = f(u_n)$ ? De quelle propriété de $f$ a-t-on besoin pour conclure ?

#278 Re : Entraide (supérieur) » Série des inverses des nombres premiers » 29-01-2017 10:17:29

Bonjour,
Il faudrait que tu indiques un peu plus ce qui te pose problème.

#279 Re : Entraide (supérieur) » inclusion entre Sobolev » 28-01-2017 11:11:58

Est-ce que tu as lu (et compris) mon post sur le dual topologique d'un Hilbert ?

#280 Re : Entraide (supérieur) » inclusion entre Sobolev » 27-01-2017 21:55:06

Comme je n'ai pas le livre, je ne vois pas non plus !

#281 Re : Entraide (supérieur) » inclusion entre Sobolev » 27-01-2017 21:24:15

Bonsoir
Écris la définition de $H^m$ et l'inclusion devrait apparaître simplement.

#282 Re : Entraide (collège-lycée) » derivabilité » 24-01-2017 11:21:38

Oui, c'est bien ça : si $P\implies Q$ et $Q\implies P$ alors $P \Leftrightarrow Q$.
En mots : si, quand on a $P$ on a $Q$ et quand on a $Q$ on a $P$, alors il est équivalent d'avoir $P$ ou $Q$.

Pour ta question sur la dérivée, Je préfère laisser des personnes plus qualifiées que moi pour te donner une réponse "compatible" avec ton programme (yoshi, tibo ?), je risque de t'embrouiller avec des considérations qui ne ont pas nécessaires.

#283 Re : Entraide (supérieur) » inégalité des accroissements finis » 23-01-2017 09:50:58

Bonjour,
Je pense que la solution évoquée est plus simple que ça : l'inégalité des accroissements finis dit que si $|f'(x)| \le M$ sur $I$ pour un certain $M > 0$ alors $|f(b)-f(a)|\le M|b-a|$.
Ici, $I=[n,+\infty[$ (je suppose $a \le 0$) et $f(x)=\arctan(x)$, soit $f'(x)=\dfrac{1}{1+x^2}$et donc $f'(x) \le \dfrac{1}{1+n^2}$ sur $I$.

P.S. L'identité remarquable de l'arc tangence est un peu plus compliquée. Voir ici au paragraphe "Formule remarquable"

#284 Re : Entraide (supérieur) » Indicatrice d'Euler » 22-01-2017 19:12:24

C'est la même chose que tu aurais obtenue en appliquant Thalès !
Il te manque une précision importante : $0 < p < k$ et $0 < q < n$ (il s'agit du segment ouvert $(OA_k)$).
Tu peux écrire ta relation comme $\dfrac{k}{n}=\dfrac{p}{q}$. La fraction $\dfrac{k}{n}$ est donc réductible ...

#285 Re : Entraide (collège-lycée) » derivabilité » 22-01-2017 18:03:17

Bonjour soso1,
Je pense que ce qui te perturbe vient de la confusion suivante :
Si tu sais que $P \implies Q$, tu ne peux pas en conclure que $Q \implies P$.
Ici, $P$ est "$f$ dérivable en $0$" et $Q$ est "$f$ continue en $0$"

Si $P$ est vraie, alors forcément $Q$ est vraie. Par contre, $Q$ peut être vraie sans que $P$ ne le soit.

Un exemple plus simple : $P$ = "$x$ est un garçon de 8 ans" est $Q$ = "$x$ est de sexe masculin".
On a alors $P \implies Q$, par contre, tous les individus de sexe masculin n'ont pas 8 ans !

#286 Re : Entraide (supérieur) » Théorème pour solution globale » 22-01-2017 13:00:02

Salut Freddy,
C'est vrai qu'Internet constitue un véritable trésor pour celui qui veut apprendre. Mais je pense, comme tu le soulignes, qu'il peut devenir un redoutable pousse à la fainéantise !
Un des mes enfants, à qui je proposais de m'observer pendant que je réparais mon vélo, m'a dit : ça ne sert à rien, le jour où j'en aurais besoin, je trouverais sur Youtube comment faire !

#287 Re : Entraide (supérieur) » Théorème pour solution globale » 22-01-2017 11:33:26

Tu n'as pas dû bien chercher !
La page Wikipedia est assez détaillée sur ce sujet

#288 Re : Entraide (supérieur) » Indicatrice d'Euler » 22-01-2017 10:57:49

Bonjour,
Si tu dessines le triangle $OA_0A_k$ et que tu supposes qu'il existe un point $M$ de coordonnées entières $(p,q)$ sur le segment $(OA_k)$, alors, à l'aide de Thalès, tu dois pouvoir exprimer des relations intéressantes entre les différentes quantités $n,k,p$ et $q$.

#289 Re : Entraide (supérieur) » Théorème de Riesz » 21-01-2017 18:10:33

La question est un peu vague, voire impossible à répondre.
Restons d'abord dans le cadre d'un espace vectoriel $V$ de dimension finie. Dans ce cas, on sait que $V$ est isomorphe à son dual. Si on choisit une base $(e_1,\cdots,e_n)$, alors la base duale $(e^1,\cdots,e^n)$ des formes linéaires définie par $e^i(e_j)=\delta^i_j$ est une base de $V^*$ et on peut construire un isomorphismes entre $V$ et $V^*$. Cette construction est néanmoins complètement dépendante du choix de la base $(e_1,\cdots,e_n)$ est n'est donc pas canonique. On n'identifiera donc pas l'espace vectoriel $V$ avec son dual.

Dans le cas de la dimension infinie, on n'a pas d'isomorphisme (toute application linéaire de $V \to V^*$ est non surjective, cf. Théorème de d'Erdős-Kaplansky)

Dans le cas des espace hilbertiens de dimension infinie, l'espace dual dont on parle est le dual topologique, qui est un peu "plus petit" que le dual algébrique puise qu'on ne considère que les formes linéaires continues. Dans ce cas, le théorème de Riesz donne un isomorphisme canonique entre $H$ et son dual topologique $H'$.

Donc, vu avec le filtre de la structure hilbertienne (espace vectoriel, produit scalaire et topologie issue de ce produit scalaire), rien ne distingue $H$ de $H'$. Toute propriété démontrée sur $H$ sera "transportée" automatiquement vers $H'$. Même si d'un point de vue strict, les ensembles $H$ et $H'$ sont différents ($H'$ est un ensemble de formes linéaires continues qui s'appliquent au éléments de $H$), on convient d'identifier $H$ et $H'$.

Un exemple est l'inclusion $\mathbb{N} \subset \mathbb{Z}$.
$\mathbb{Z}$ est construit à partir de $\mathbb{N}\times\mathbb{N}$ quotienté par une relation d'équivalence $(n_1,n_2) \sim (m_1,m_2) \Leftrightarrow n_1+m_2=m_1+n_2$.
Donc $\mathbb{Z} = \mathbb{N}\times\mathbb{N}/\sim$.
Les éléments de $\mathbb{Z}$ sont donc différents de ceux de $\mathbb{N}$. On remarque néanmoins que rien ne distingue, du point de vue des opération $+$ et $\times$ un élément de $n  \in \mathbb{N}$ et la classe d'équivalence de $(n,0)$ et injecte canoniquement $\mathbb{N}$ dans $\mathbb{Z}$

Pour ton autre question, je ne vois pas ce qu'est l'identification canonique des espaces de Sobolev.

#290 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 15-01-2017 17:41:28

Je reviens d'abord sur la réponse "$p$ depend de $K$", qui, même si c'est correct, n'a en réalité pas beaucoup de sens. Je donne un exemple :
$\forall x, \exists y, \exists z Prop(x,y,z)$ où $Prop(x,y,z)$ est une propriété quelconque. Ici, se poser la question "est-ce que $z$ dépend de $y$ n'a pas beaucoup de sens. La seule affirmation correcte est que $y$ et $z$ dépendent de $x$ (c'est $x$ qui peut "varier").
D'ailleurs, l'assertion en question s'écrir également de manière équivalente comme  $\forall x, \exists z, \exists y Prop(x,y,z)$ (inversion $y$ et $z$) : la règle étant, si tu as deux quantificateurs de même nature qui se suivent, tu peux échanger l'ordre $\forall x\forall y$ et la même chose que $\forall y\forall x$, idem avec $\exists$. Par contre, si les quantificateurs sont différents, tu ne peux pas le faire : $\forall x\exists y$ et complètement différent de $\exists y \forall x$

Il est donc absolument important que tu fasses attention aux quantificateurs des différentes assertions que tu écris.

Ce qu'on vient de montrer, c'est la propriété suivante :
(a) $\forall T \in \mathcal{E}', \exists K \subset \subset \Omega, \exists p \in \mathbb{N}, \exists C \in \mathbb{R}_+, \forall f  \in C^\infty(\Omega), |\langle T,f\rangle| \le C P_{K,p}(f)$
où je note $K \subset \subset \Omega$ pour "$K$ compact inclut dans $\Omega$".
Il faut bien noter les quantificateurs de $K$, $p$ et $C$ et il faut également noter que la fonction $f$ est dans $C^\infty(\Omega)$ (elle n'est pas forcément à support compact).

Pour l'ordre de la distribution, tu dois montrer autre chose :
(b) $\forall T \in \mathcal{E}', \exists p \in \mathbb{N}, \forall L \subset \subset \Omega, \exists C \in \mathbb{R}_+, \forall \varphi  \in \mathcal{D}_L(\Omega), |\langle T,f\rangle| \le C P_{L,p}(\varphi)$

Cette assertion est complètement différente, les quantificateurs sont différents (pour le compact que j'ai noté $L$ pour plus de clarté), et la fonction $\varphi$ est a support compact dans $L$.

Bien sûr, ce que ton cours te dit, c'est que (a) $\implies$ (b).

J'anticipe ta question suivante : comment on fait pour démontrer ça
Je réponds : travaille un peu !!

#291 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 14-01-2017 19:58:38

Oui, il dépend de $K$. On l'a obtenu en appliquant la propriété de continuité de $T$ à la fonction $\chi\varphi$ à support dans $K$. On obtient donc un $p_K$ qui dépend du compact considéré.

#292 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 14-01-2017 18:09:37

Je ne vois ce qu'est $K_0$.

Pour ton autre question, non, ce n'est pas correct. Il faut dire : pour toute distribution $T \in \mathcal{E}'$, il existe un compact $K$ tel que pour toute fonction $\varphi \in C^\infty$, bla bla.

Conre-exemple de ce que tu dis :
$T = \delta_0$. On a alors $supp(T)=\{0\}$.
Je prends $K=[2,3]$ et $\varphi$ telle que $supp(\varphi)=[-1,1]$ et telle que $\varphi(0)=1$ (une telle fonction existe). Alors, $\varphi$ et toutes ses dérivées sont nulles sur $K$, donc $P_{K,m}(\varphi)=0$ pour tout $m$. Et pourtant $|\langle T,\varphi \rangle | = \varphi(0) > CP_{K,m}(\varphi)$ pour toute constante $C \le 0$.

#293 Re : Entraide (supérieur) » Extension de Galois » 13-01-2017 15:31:51

Bonjour,
Tu peux également regarder cet article sur Wikipedia, paragraphe 3.

#294 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 13-01-2017 13:45:39

Je l'ai dit juste avant !!!
Je le redis :
On doit choisir $\chi$ qui vaut $1$ sur un voisinage du support de $supp(T)$ (Pour montrer que l'extension aux fonctions $C^\infty$ ne dépend pas du choix de $\chi$, on a besoin de dire que si $\chi1-\chi2 = 0$ sur un voisinage de $supp(T)$, alors $<T,\chi1\varphi>=<T,\chi2\varphi>$. Si on se contente de $\chi$ égale à $1$ sur $supp(T)$, on a un problème, cf le contre-exemple).
Donc, si $V$ est un voisinage de $supp(T)$, alors l'inclusion est stricte : $supp(T) \varsubsetneq V$ ($V$ contient un ouvert qui contient $supp(T)$ et $supp(T)$ est un fermé).

Et si $\chi$ vaut $1$ sur $V$, par définition du support, $V \subset supp(\chi)$.

#295 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 13-01-2017 13:19:41

1- Non, il y a deux contraintes sur le choix de $\chi$
(i)-  $\chi \in \mathcal{D}(\Omega)$
(ii)- il existe un voisinage ouvert $V \supset supp(T)$ tel que $\chi(V)=\{1\}$.
On a donc l'inclusion inverse de cette que tu écris :
$supp(T) \subset V \subset supp(\chi) \subset \Omega$.

2- Je pense que je suis allé un peu trop vite et ai dit une bêtise sur l'exemple de la fonction $f$ que je t'ai donnée  : comme $f'$ est continue, alors $f'(1) = \lim_{x \to 1^-} f'(x) = 0$.
Voici l'explication :
On choisis une fonction $\chi$ à support compact qui vaut $1$ sur un voisinage ouvert $V \supset supp(T)$ (choix obligé pour appliquer l'extension de la distribution $T$ aux autres fonctions) et on choisis $K$ compact tel que $supp(\chi) \subset K$ (choix obligé si on veut appliquer la propriété de continuité de $T$ à la fonction $\chi\varphi$). On a alors la chaine d'inclusion $supp(T) \varsubsetneq V \varsubsetneq supp(\chi) \subset K$.
Le point est que $\chi$ n'est pas constante sur $K$ mais uniquement sur une partie propre de $K$, à savoir $V$. Donc les dérivées de $\chi$ ne sont pas nulles sur $K$.

#296 Re : Entraide (supérieur) » Théorème en distribution » 13-01-2017 10:21:15

tina a écrit :

Je souhaite comprendre un point. Est-ce que $T=\delta'$ ou bien $T=-\delta$?

Encore une coquille !
J'imagine que ta question est : Est-ce que $T=\delta'$ ou bien $T=-\delta'$ (tu as oublié le 'prime')
Ce n'est pas très important, les deux sont des contre-exemples.


tina a écrit :

$\langle T,\varphi\rangle= \langle \delta',\varphi\rangle= \varphi(0)$

Coquille : $\langle \delta',\varphi\rangle= -\varphi'(0)$


tina a écrit :

Puisque la fonction qui définit $T$ est au point $\{0\}$

Incompréhensible !
C'est quoi ce concept de 'la fonction qui définit une distribution'
Et en admettant que ça existe, que veut dire "la fonction $f$ est au point $\{0\}$"

tina a écrit :

Aussi, pour le choix de $\varphi$. Ici, $T \in \mathcal{E}'(\Omega)$, donc on peut l'appliquer à n'importe quel $\varphi \in C^\infty$, pourquoi l'appliquer à une fonction à support compact?

Ici, ce qu'on veut montrer, c'est que pour une fonction à support compact, il ne suffit pas qu'elle s'annule sur le support de $T$ pour avoir $<T,\varphi>=0$ mais il faut qu'elle s'annule sur un voisinage du support de $T$. Et en plus, on veut juste exhiber un contre-exemple. Donc, une fonction à support compact est en particulier une fonction $C^\infty$.

#297 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 13-01-2017 09:57:54

Dans la propriété de continuité "standard" d'une distribution, On peut majorer $<T,\varphi>$ sur un compact $K$ à condition que le support de $\varphi$ soit inclut dans $K$.

Ici, on va vouloir appliquer cette propriété à $\chi\varphi$ dont le support est (au plus) égal au support de $\chi$, qui est un compact contenant strictement $supp(T)$ (on veut que $\chi$ soit égale à $1$ sur un voisinage ouvert de $supp(T)$). Il faut donc que $K$ soit assez grand pour contenir le support de $\chi\varphi$ pour toute $\varphi \in C^\infty$, vu qu'on ne souhaite apporter aucune contrainte supplémentaire à $\varphi$).

L'autre point est un peu plus subtile. Imaginons une fonction $f \in C^\infty(\mathbb{R})$ égale à $1$ sur l'intervalle fermé $[-1,1]$.
Alors $\displaystyle \sup_{x \in [-1,1]}|f'(x)|$ n'est pas égal à $0$. Certes, $f'$ vaut $0$ sur l'intervalle ouvert $]-1,1[$, par contre, il n'y a pas de contrainte sur sa valeur en $1$ et en $-1$, et donc $\displaystyle \sup_{x \in [-1,1]}|f'(x)|=\max(|f'(1)|, |f'(-1)|)$.

Ici, on aura $\chi$ qui vaut $1$ sur un voisinage ouvert de $supp(T)$ et $K$ compact contenant le support de $\chi$ (pour qu'on puisse appliquer la propriété de continuité à $\chi\varphi$). Donc, il faut bien prendre en compte le phénomène que j'ai décrit plus haut. Dans ta démonstration, tu ne peux donc pas remplacer $\chi^{(n)}(x)$ par $0$ dans la formule de Lebnitz.
Cela dit, comme $\chi \in \mathcal{D}$, toutes ses dérivées sont bornées sur un compact. Il n'y a donc pas de difficulté particulière.

#298 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 12-01-2017 20:21:15

tina a écrit :

Pourquoi il faut ajouter que $Supp \varphi \subset Supp T$?

Je ne vois pas trop où on ajoute cette contrainte.
Si on l'ajoute, ça voudra dire que le support de $\varphi$ est compact (fermé inclut dans un compact) et on n'aura rien gagné de plus par rapport aux fonctions test normales.

tina a écrit :

quel est le lien avec le théorème qui dit que $\varphi=0$ au voisinage de $Supp T$ alors ça implique que $<T,\varphi>=0$?

Comme je ne vois pas trop où tu as vus le premier point, je ne peux pas répondre à ce second point.

#299 Re : Entraide (supérieur) » Théorème en distribution » 12-01-2017 17:17:31

Il y a deux définitions équivalentes pour le support d'une distribution :
1- C'est le plus petit fermé en dehors duquel la distribution est nulle : $\displaystyle supp(T) = \bigcap_{F \in \mathcal{F}(T)} F$ où $\mathcal{F}=\{F \textrm{ fermé de }\Omega \ | \ T|_{\Omega \setminus F} = 0\}$

2- C'est le complémentaire du plus grand ouvert ou la distribution est nulle :$\displaystyle supp(T) =\Omega \setminus \bigcup_{\omega \in \mathcal{O}(T)} \omega$ où $\mathcal{O}=\{\omega \textrm{ ouvert de }\Omega \ | \ T|_{\omega} = 0\}$

Avec la première définition, on voit que $\delta_0$ est nulle en dehors de $\{0\}$. C'est donc le plus petit des fermés.

#300 Re : Entraide (supérieur) » distributions à support compact » 12-01-2017 14:51:54

Comme je te l'ai indiqué sur d'autres posts, tu ne fais pas attention à ce que tu écris !
exemple :

tina a écrit :

On  relarque que $\varphi(x)= \chi(x) \varphi(x) \in \mathcal{D}_K(\Omega)$. Alors on a:
\begin{align*}
|\langle T,\varphi\rangle| &= |\langle T,\chi \varphi\rangle|\\
& \leq C P_{K,m}(\varphi)
\end{align*}

1. Comment on peut en déduire que $|\langle T,\varphi \rangle| \leq C' P_{K,m}(\varphi), \ \forall \varphi \in C^\infty(\Omega)$?

Tu n'as qu'à poser $C'=C$ !
Bien sûr, ce n'est pas aussi simple, tu as fais une erreur une ligne plus haut en écrivant $|\langle T,\varphi\rangle| \leq C P_{K,m}(\varphi)$ au lieu de $|\langle T,\varphi\rangle| \leq C P_{K,m}(\chi\varphi)$

Il y a deux points importants dans la démonstration :
1- définir correctement le compact $K$ sur lequel la définition de continuité sera vérifiée.
Il faut d'abord bien noter la différence avec la condition de continuité "standard" d'une distribution :

Pour out compact $K$, on peut trouver une constante $C$ et un entier $m$ tels que, pour toute fonction test, bla bla.

Alors qu'ici, on dit

il existe un compact $K$, une constante $C$ et un entier $m$ tels que, pour tout fonction $C^\infty$, bla bla.

Ce qui est plus faible.

On va donc choisir le compact $K$ suffisamment grand pour qu'il contienne un ouvert qui contient $Supp(T)$ (on a besoin de définir la fonction plateau égale à $1$ sur un voisinage contenant $Supp(T)$) et borné, pour que ce soit un compact.

2- Comme tu l'a écris, on a $|\langle T,\varphi\rangle| \leq C P_{K,m}(\chi\varphi)$. La seule difficulté est de montrer qu'il existe une constante $\alpha$ telle que $P_{K,m}(\chi\varphi) \le \alpha P_{K,m}(\varphi)$. Ce qui s'obtient sans difficulté en utilisant la formule de Leibnitz.

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