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#76 Re : Entraide (supérieur) » Séparation » 09-03-2024 14:03:29
Bonjour,
On a l'embarras du choix. Soit $X$ un espace topologique. Les propositions suivantes sont équivalentes :
- Quels que soient les points distincts $x, y$ de $X$, il existe un voisinage de $x$ et un voisinage de $y$ qui ne se rencontrent pas (ce qui est habituellement pris comme la définition).
- L'intersection des voisinages fermés d'un point $x$ quelconque de $X$ est le singleton $\{ x \}$.
- La diagonale $\Delta$ de l'espace produit $X \times X$ (ie l'ensemble des couples $(x, y)$ tels que $x = y$) est une partie fermée.
- Pour tout ensemble $I$, la diagonale $\Delta$ de l'espace produit $X^I$ est une partie fermée de $X^I$.
- Il existe une topologie sur $X$ moins fine que la topologie de départ et qui est une topologie séparée.
- Il existe une injection continue de $X$ dans un espace topologique séparé.
etc.
Si tu connais la définition des filtres,
- Un filtre sur $X$ ne peut avoir plus d'un point limite.
- Si un filtre $\mathfrak{F}$ sur $X$ admet un point limite $x$, $x$ est le seul point adhérent à $\mathfrak{F}$.
Après, si l'on rajoute des hypothèses sur la topologie de $X$, on peut retrouver d'autres caractérisations. Par exemple, si la topologie de $X$ est la topologie la moins fine rendant continue un ensemble $H$ de fonctions de $X$ dans $\mathbf{R}$, pour que $X$ soit séparé, il faut et il suffit que, pour tous éléments $x \neq y$ dans $X$, il existe $f \in H$ telle que $f(x) \neq f(y)$.
E.
#77 Re : Entraide (supérieur) » Convexité d'une fonction de deux variables » 08-03-2024 12:56:20
Bonjour à tous les deux,
Pour compléter la réponse de Roro : ne pas oublier que si $f, g$ sont deux fonctions convexes et $a \geq 0$ un réel, $\alpha . f + g$ est une fonction convexe.
E.
#78 Re : Entraide (collège-lycée) » Joli problème. » 01-03-2024 15:17:28
Bonjour à tous les deux,
Je me demande le contexte de l'exercice. Avec les hypothèses faîtes, il ne me parait pas de stratégies "immédiate" pour un être résoluble pour un collégien ou un lycéen. On a très peu d'informations. Pour s'en sortir, il faudrait au moins connaître le nombre de personnes dont l'élève $A$ est l'ami intime, et non le nombre d'élèves avec qui $A$ est intime. La relation "$A$ est intime avec $B$" est-elle supposée impliquer la relation "$B$ est intime avec $A$" ?
Là, par exemple, je vois pas comment démontrer que les cinq élèves ayant acheté leur ticket ont pu en influencer 15.
E.
#79 Re : Entraide (supérieur) » Rang d'une matrice bilinéaire » 25-02-2024 19:57:24
Le théorème du rang s'écrit :
$$ \dim \textrm{Im} Q + \dim \ker Q = \dim E$$
Tu passes à ta version en associant à ton application linéaire une matrice. Fixe une base de $E$, sa base dual dans $E^*$ et regarde la forme de la matrice représentant $Q$ par rapport à ces deux bases. Tu auras alors la réponse à tes questions.
E.
#80 Re : Entraide (supérieur) » Rang d'une matrice bilinéaire » 24-02-2024 14:13:26
Bonjour,
Un indice : utilise l'espace dual. Autrement dit, regarde ta forme bilinéaire $b$ comme une certaine application de $E$ dans son dual $E^*$. Il y a deux façons d'obtenir une application linéaire à partir de $b$, mais on peut trouver un certain lien entre les deux, qui va indiquer que ce que tu cherches ne dépend que de $b$ (et non de l'une ou l'autre des applications obtenues).
À la relecture, je me rend compte que je suis peut-être un peu trop sibyllin, à ne pas vouloir donner explicitement la solution. N'hésite pas à demander plus de précisions sur la démarche que je propose !
E.
#81 Re : Entraide (collège-lycée) » ax^2 + bx + c n'est pas le seul polynôme à avoir une forme canonique ! » 20-02-2024 12:40:43
Bonjour Borassus,
Pourrais-tu définir ce que tu entends par "forme canonique" ? J'ai l'impression que pour toi, il s'agit de ce qu'on appelle "la réduction d'une conique". On part d'une expression de la forme, où $a, b, c, d, e$ sont des réels :
$$ a. x^2 + b.y^2 + c . x + d. y + e = 0 $$
et, par un changement de repère (cartésien), on se retrouve par exemple avec une expression de la forme
$$x^2 - y = 0$$
si la conique dont tu es parti est une parabole. Dans ce cas, il n'y a pas de "forme canonique" pour les polynômes de degré $\geq 3$, puisqu'on ne peut pas leur associer une conique. Pour un polynôme $P(x)$ de degré $\leq 2$, on lui a associé la conique d'équation
$$P(x) - y = 0.$$
Pour ce que tu appelles "la forme canonique" d'un polynôme de degré $3$, je ne comprend pas comment tu choisis $\alpha$. Quel que soit le polynôme $P(x) = a_n . x^n + \ldots + a_0$, et le réel $\alpha$, il existe une, et une seule, suite $a'_0, \ldots, a'_n$ de réels telle que
$$P(x) = a'_n . (x - \alpha)^n + a'_{n-1} . (x - \alpha)^{n-1}+ \ldots + a'_0 $$
donc cela ne me paraît pas très "canonique"...
E.
#82 Re : Entraide (supérieur) » base de filtre mais pas un filtre en général » 21-01-2024 15:33:50
Bonjour Bridgslam,
Le résultat est correcte. En fait, on peut généraliser le raisonnement de la façon suivante. Soit $(E, \leq)$ un ensemble ordonné réticulé possédant un plus petit élément $\alpha$, et soit $x, y, z$ trois éléments qui ne sont pas comparables, tels que $\inf(x, y) = \inf(y, z) = \inf(z,x) = \alpha$. Alors l'ensemble $\mathfrak{B}$ des sections finissantes $[u, \rightarrow [$, $u$ parcourant $E$, forme la base d'un filtre $\mathfrak{F}$ sur $E$ et n'est pas un filtre.
En effet, $[x, \rightarrow[ \cup \{ y \}$ appartient à $\mathfrak{F}$. Supposons qu'il existe $v \in E$ tel que $[x, \rightarrow[ \cup \{ y \} = [v, \rightarrow [$. Alors $x, y \geq v$, donc $\inf(x, y) = \alpha \geq v$. Comme, par hypothèse, $\alpha$ est le plus petit élément, on $v = \alpha$, d'où
$$[x, \rightarrow[ \cup \{ y \} = [v, \rightarrow [ = E$$
Aussitôt $z = y$ ou $z \geq x$, ce qui est contradictoire, puisqu'on a supposé $z, x, y$ non comparables.
Plus généralement, la base de filtre formée des sections finissantes sur un ensemble ordonné $(E, \leq)$ filtrant, n'est pas un filtre dès que $E$ possède deux éléments non comparables.
E
#83 Re : Entraide (supérieur) » Ensemble fermé » 19-01-2024 20:40:03
Bonjour,
Si ! Un espace métrique est toujours séparé. Pour le démontrer, il te suffit que reprendre l'axiome : $d(x, y) = 0$ si, et seulement si, $x = y$. Comme l'a dit Bridgslam dans un précédent poste, il faut vraiment que tu reprennes tes notes de cours.
E.
#84 Re : Entraide (supérieur) » Problème pour trouver l'espérance d'une variable aléatoire continue » 13-01-2024 16:38:45
Bonjour à tous les deux,
Je n'avais pas répondu, car je m'étais fait la même remarque. N'étant pas du tout calé en probabilités, je m'étais tout simplement dit que $\pi$ pouvait désigner une probabilité, la lettre $p$ étant occupée à autre chose...
E.
#85 Re : Entraide (supérieur) » Spectre/application » 11-01-2024 21:03:14
Bonjour à toi,
Euh... Sans doute une erreur dans la formulation. Tu veux certainement dire pourquoi $f$ n'est pas injective. Si $1$ est une valeur propre, par définition, il existe $x \neq 0$ tel que $f(x) = x$, c'est-à-dire $f(x) - x = 0$, c'est-à-dire $(f - \textrm{Id})(x) = 0$, donc $f - \textrm{Id}$ n'est pas injective.
E.
#86 Re : Entraide (supérieur) » Critère de Bertrand pour intégrale impropre » 08-01-2024 15:40:22
Ben... C'est vrai pour tout $x \geq 1$ du coup !
Tu passes de "$x > 0$" à "$1 - x < 1$" simplement en utilisant le fait que $x > 0$ si, et seulement si, $-x < 0$ et que $1 + r < 1 + s$ si, et seulement si, $r < s$
#87 Re : Entraide (supérieur) » Critère de Bertrand pour intégrale impropre » 08-01-2024 11:29:35
Bonjour Tilda,
Comment passes-tu de $x > 0$ à $x \geq 1$ ????
E.
#88 Re : Entraide (supérieur) » Espace stable » 29-12-2023 19:55:42
Bonjour à tous les deux,
Bivalve, tu as fais une grosse partie du chemin. Comment as-tu pu démontrer que $F_1$ est stable ? Hum... N'aurais-tu pas utilisée le polynôme caractéristique (ou le polynôme minimal) de l'endomorphisme $u \mid \ker (u - Id_E)$ pour y parvenir ? En tous cas, cela te donnes une indication pour déterminer à quoi ressemble $F_2$.
E.
#89 Re : Entraide (supérieur) » Intégrale convergente » 23-12-2023 19:17:02
Bonjour,
Oui, puisqu'alors la fonction $f$ est définie et continue dans l'intervalle compact $[a, b]$ de $\mathbf{R}$.
E.
#90 Re : Entraide (supérieur) » Dérivée d’une fonction d’utilité » 17-12-2023 21:58:46
Bonjour,
En fait, tu peux voir ton expression
$$u_a(x_1, x_2) = x_1^a x_2^a$$
qui est définie pour $x_1, x_2 > 0$, comme une fonction des trois variables $x_1, x_2$ et $a$, où $a$ est un réel quelconque. Autrement dit, tu peux définir une fonction
$$u \colon (x_1, x_2, a) \longmapsto x_1^a x_2^a = \exp(a \ln(x_1)) \exp(a \ln(x_2))$$
de $\mathbf{R}_+^* \times \mathbf{R}_+^* \times \mathbf{R}$ à valeurs dans $\mathbf{R}$. Le fait de savoir si $a$ est une constante ou pas dépend essentiellement de ton objectif.
Ceci dit, je ne comprend pas vraiment le point 2). Si tu dérives $u$ par rapport à $a$, tu obtiens
$$ \frac{\partial u}{\partial a } = (\ln(x_1) + \ln(x_2)) \exp(a \ln(x_1)) \exp(a \ln(x_2)) $$
E.
#91 Re : Entraide (supérieur) » Montrer la convergence d'une suite avec ses sous-suites » 04-11-2023 20:42:57
Bonjour,
Notons $l$ la limite commune des deux suites et considérons un réel $r > 0$ arbitraire. On doit montrer qu'il existe un entier $\eta$ vérifiant la propriété suivante : si $n \geq \eta$ alors $l - r \leq u_n \leq l + r$. Il s'agit là de la définition de l'expression "$l$ est la limite de la suite $(u_n)$".
On fait l'hypothèse que $l$ est la limite de la suite extraite $(u_{2n})$. Il existe donc un entier $\eta$ satisfaisant la propriété suivante : si $n \geq \eta$ alors $l - r \leq u_{2n} \leq l + r$. On en déduit que pour tout entier pair $n = 2p$, avec $p \geq \eta$, on a
$$(1) \qquad l - r \leq u_{2p} = u_n \leq l + r, $$
ce qui revient à faire l'hypothèse "$n$ est pair" et "$n \geq 2\eta$.
On fait aussi l'hypothèse que $l$ est la limite de la suite extraite $(u_{2n + 1})$. Il existe donc un entier $\eta'$ satisfaisant la propriété suivante : si $n \geq \eta'$ alors $l - r \leq u_{2n + 1} \leq l + r$. On en déduit que pour tout entier impair $n = 2p + 1$, avec $p \geq \eta'$, on a
$$ (2) \qquad l - r \leq u_{2p + 1} = u_n \leq l + r,$$
ce qui revient à faire l'hypothèse "$n$ est impair" et "$n \geq 2 \eta' + 1$.
Posons $\eta'' = \max \{ 2 \eta' + 1, 2 \eta \}$, et considérons un entier quelconque $n \geq \eta''$. Si $n$ est pair, on a $(1)$, puisque $n \geq \eta'' \geq 2 \eta$. Si $n$ est impair, on a $(2)$, puisque $n \geq \eta'' \geq 2 \eta' + 1$. Ainsi, quel que soit l'entier $n \geq \eta''$ (pair ou impair), on a bien
$$l - r \leq u_n \leq l + r$$
L'entier $\eta''$ satisfait bien la propriété recherchée.
E.
PS : Considérons les trois suites extraites $(u_{3n})$, $(u_{3n + 1})$ et $(u_{3n + 2})$, et faisons l'hypothèse que ces trois suites ont la même limite $l$. Tu peux alors montrer que la suite $(u_n)$ converge vers $l$.
#92 Re : Entraide (supérieur) » Groupe localement compact. » 23-10-2023 10:13:57
Bonjour,
Si $G$ est muni de la topologie discrète, il est métrisable. La condition "$G$ est à base dénombrable" équivaut à donc la condition "il existe une partie dénombrable $D$ partout dense", ie $G$ est dénombrable. Tout revient à déterminer s'il existe des groupes finiment engendrés et non dénombrables. Ce n'est pas possible si le groupe est abélien ; si le groupe n'est pas abélien, je ne sais pas :-/
E.
#93 Re : Entraide (supérieur) » Approximation de l'unité » 22-10-2023 09:24:18
Bonjour tout le monde,
Dans l'article de Wikipédia proposé, je lis qu'une "approximation de l'unité" peut être une "suite généralisée", non nécessairement une "suite usuelle". Avec cette plus grande liberté, on peut démontrer le résultat d'Hiboux pour des fonctions continues définie dans $X$ et à valeurs dans une algèbre de Banach unifère $E$. Il s'agit d'une algèbre de Banach (pour la norme de la convergence uniforme dans $X$), sans élément unité ; mais il existe une approximation de l'unité.
En effet, notons $\mathfrak{K}$ l'ensemble filtrant (pour la relation d'inclusion) des ensembles compacts de $X$. Pour chaque partie compacte $K$, il existe une application continue $f_K$ de $X$ dans $[0, 1]$, à support compact, et telle que $f_K(x) = 1$ pour tout $x \in K$. On démontre ce résultat en remarquant qu'il existe une partition subordonnée de l'unité adaptée au recouvrement $X' - K, X$ du compactifié d'Alexandroff $X'$ de $X$.
Notons $1$ l'élément unité de $E$. La famille $(f_K.1)$, indexée par $\mathfrak{K}$, est une approximation de l'unité.
E.
#94 Re : Entraide (supérieur) » Groupe localement compact. » 21-10-2023 17:56:46
Bonjour tout le monde,
Qu'est ce que $O_2(\mathbb{R})$?
Il s'agit matrices orthogonales à coefficients dans $\mathbb{R}$ et de taille $2 \times 2$.
Je suppose qu'il est question de groupes topologiques séparés. La réponse est non : l'article de Wikipédia
https://fr.wikipedia.org/wiki/Topologie … nt_espacés
parle d'une structure de groupe topologique séparé sur $\mathbb{Z}$ (qui est évidemment de type fini) qui n'est pas localement compact (cf. "propriétés")
Par contre, si la topologie est discrète, ton groupe topologique (comme n'importe quel espace topologique) est localement compact.
E.
#95 Re : Entraide (supérieur) » Banach ou pas ? » 04-08-2023 15:20:07
Bonjour,
Non. Reprend la définition de la convergence "en norme". Le fait que la suite des normes $(||u_n ||)$ converge vers un réel $\ell\neq 0$ n'implique nullement que la suite $(u_n)$ converge. Par exemple, dans l'espace vectoriel $\mathscr{C}([0, 1], \mathbf{C})$ normé par la norme $||f||_{\infty}$, considère la suite des applications $u_n \colon x \mapsto e^{2\pi i n x}$ $(n \in \mathbf{N})$. Quel que soit $n \geq 0$, on a $|| u_n || = 1$, mais la suite $(u_n)$ ne converge pas.
Pour que la suite $(u_n)$ converge vers une fonction limite $u$ (pour la norme de la convergence uniforme), il faut et il suffit que $||u_n - u||_{\infty} \rightarrow 0$ lorsque $n \rightarrow + \infty$
E.
#96 Re : Entraide (supérieur) » Banach ou pas ? » 04-08-2023 14:42:56
Bonjour,
La suite $(||u_n||)_{n \in \mathbf{N}}$ est convergente, mais qu'en est-il de la suite $(u_n)$ ?
E.
#97 Re : Entraide (supérieur) » Arithmétique » 01-08-2023 07:43:40
Bonjour,
Es-tu sûr de ne pas avoir mal recopier l'exercice ? Pour $n = 2$, cela ne marche pas :
$$(3 - \sqrt{5})^2 + (3 + \sqrt{5})^2 = 3^2 - (\sqrt{5})^2 + 3^2 + 2.3\sqrt{5} + (\sqrt{5})^2 = 2 ( 3^2 + 3\sqrt{5})$$
#98 Re : Entraide (supérieur) » Composé de deux fonctions continues » 30-07-2023 18:29:45
Bonjour tout le monde !
Eyer, garde bien en tête la définition d'une fonction composée. Considère un réel $r > 0$. D'après la définition de la continuité de $g$ au point $f(a)$, tu dois pouvoir exprimer (à l'aide des quantificateurs) "la proximité de $g(y)$ à $g(f(a))$" dès que $y$ est suffisamment "proche" de $f(a)$. Il de suffit alors de recommencer ce raisonnement pour faire dépendre la proximité de $y = f(x)$ à $f(a)$ de la proximité de $x$ à $a$.
Pour que ce soit (peut-être) plus clair, tu peux aussi utiliser la définition suivante (après avoir démontrer que les deux définitions coïncident!) :
On dit qu'une fonction $f$ est continue au point $a$ si, quels que soient les réels $\alpha, \beta$ tels que $f(a) \in ]\alpha, \beta [$, il existe deux réels $\gamma, \delta$ tels que $a \in ]\gamma, \delta[$ et que $x \in ]\gamma, \delta[ \Rightarrow f(x) \in ]\alpha, \beta [$
$x$ étant évidemment à prendre dans le domaine de définition de $f$.
Vincent62, ce que tu as écrit signifie que $f$ est dérivable au point $a$ et que son nombre dérivé en ce point est $0$, ce qui n'a pas grand'chose à voir ici.
E.
#99 Re : Entraide (collège-lycée) » dérivée logarthmique » 24-07-2023 17:15:39
Re-bonjour !
(Je me connecte sur mon compte, ce sera plus simple pour modifier mes erreurs, et je tiens à remercier le gentil modo qui a modifier mon code )
En fait, j'ai fait une faute de frappe. Je voulais dire que la fonction $x \mapsto \ln_0(-x^2)$, elle, était bien définie. Je suis désolé si je n'ai pas été clair. Ce que je voulais dire, c'était que, comme on l'a dit plus haut, la question du nombre dérivée de $x \mapsto \ln(- x^2)$ pour $x >0$ n'a pas de sens, car $\ln(-x^2)$ n'existe pas pour $x < 0$. Mon point était que si, malgré cette erreur, tu te retrouvais avec une "formule" correcte pour $x \neq 0$, c'était tout simplement parce qu'en réalité, tu avais calculé la dérivée de la fonction composée $x \mapsto \ln_0(- x^2)$, où l'on a défini $\ln_0$ par l'intégrale :
$$ \ln_0(y) = \int_{-1}^y \frac{1}{x} \textrm{d}x = \ln(- y)$$
qui est parfaitement définie pour tout $y < 0$.
E.
#100 Re : Entraide (supérieur) » Base duale d'un espace vectoriel à dimension finie » 27-05-2023 20:29:53
Bonjour,
Toute base $(e_i)_{1 \leq i \leq n}$ d'un espace vectoriel $E$ sur $K$ possède une base duale ; en effet, on montre facilement que l'application $f \longmapsto (f(e_1), \ldots, f(e_n))$ de $E^*$ dans $K^n$ est injective, donc un isomorphisme d'espaces vectoriels. Si on note $f^{-1}$ l'isomorphisme d'espaces vectoriels réciproque, on a
\begin{align*}
e_1^* & = & f^{-1}((1, 0, \ldots, 0)) \\
e_2^* & = & f^{-1}((0, 1, \ldots, 0)) \\
& \vdots & \\
e_n^* & = & f^{-1}((0, 0, \ldots, 1))
\end{align*}
Et, en fait, on a terminé. Maintenant, dans ton cas, on peut définir sur $\mathbb{C}^2$ un produit scalaire $(z_1, z_2), (z'_1, z'_2) \longmapsto Re(z_1)Re(z'_1) + Im(z_1)Im(z'_1) + Re(z_2)Re(z'_2) + Im(z_2)Im(z'_2)$, en s'inspirant du produit scalaire de $\mathbb{R}^4$, ce qui nous permet d'avoir un isomorphisme $f$ de $\mathbb{C}^2$ sur son dual. Comme la base que tu propose est orthonormée pour ce produit scalaire, chacune des images par $f$ du vecteur de la base est son vecteur dual. Par exemple, $f(i, 0)$ est la forme linéaire $(z_1, z_2) \longmapsto Im(z_1)$ et $f(0, 1)$ est la forme linéaire $(z_1, z_2) \longmapsto Re(z_2)$
E.







