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Niveau maths spé
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Normes équivalentes

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
14-10-08 à 14:10

Bonjour, un petit exercice avec le genre de question sur lesquelles je n'arrive pas trop à me lancer...

_________________________________________________________________

\Large E=\mathcal{C}([0,1],\mathbb{R})

On considère la suite \Large (r_n)_{n\in\mathbb{N}} telle que \Large \{r_n,\quad n\in\mathbb{N}\}=\[0,1\]\cap\mathbb{Q}.

Soit : \Large\sigma\quad : \quad \mathbb{N}\to \mathbb{N} bijective.

On pose : \Large\forall f\in E

\Large ||f||=\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{|f(r_n)|}{2^n}

\Large ||f||_\sigma=\sum_{n=0}^{+\infty}\frac{|f(r_{\sigma(n)})|}{2^n}

A quelle condition sur \Large\sigma, les normes \Large ||.|| et \Large||.||_\sigma sont-elles équivalentes ?

_________________________________________________________________

J'imagine qu'il faut que \Large\sigma ne mélange pas trop l'ordre des termes, mais bon...

Merci d'avance.

Posté par
lafol Moderateur
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 16:56

Bonjour

je ne comprend pas comment est définie la suite des r_n ? les rationnels de [0;1] sont dénombrables, OK, mais on les prend dans quel ordre ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 17:22

Salut à tous!

C'est toute l'astuce, n'importe quel ordre au départ!
Je n'ai pas voulu intervenir pour ne pas le changer de couleur, mais puisque c'est fait...

Je ne connais pas la réponse, mais je commencerais bien par regarder ce qui se passe pour une transposition. Je subodore que la réponse est du genre à support fini.
J'essayerai sérieusement ce soir!

Posté par
lolo217
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 17:34

si la permutation échange les pairs et les impairs ça change pas grand chose et elle n'est pas à support fini .

Posté par
mrnocnoc
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 17:57

Tu as raison, il ne faut pas trop que ça mélange. Plus précisément, il faut que |sigma(n)-n| soit une suite bornée.

Si cette suite est bornée par K, on a l'équivalence des normes avec des facteurs 1/K et K (calcul facile).

Si les normes sont équivalentes, il faut considérer pour chaque rationnel r_n une suite de fonctions u_k à valeurs entre 0 et 1: u_k vaut 1 en r_n et est nulle en dehors de [r_n-1/k,r_n+1/k]. On calcule alors les deux normes:
||u_k|| tend vers 1/(2^n) quand k tend vers l'infini
||u_k||_sigma tend vers 1/(2^(sigma^-1(n))
Le quotient de ces deux grandeurs étant borné, on obtient une borne sur |n-sigma^-1(n)| indépendante de n. Ceci revient au même qu'une borne sur |sigma(n)-n|.

Posté par
mrnocnoc
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 17:58

Petit rectificatif
Si cette suite est bornée par K, on a l'équivalence des normes avec des facteurs 1/(2^K) et 2^K (calcul facile).

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:00

Bonsoir lafol, Camélia, et lolo.

>> lafol : comme Camélia l'a bien dit on ne connait pas l'ordre de départ, ça peut être n'importe quoi.

>> Camélia : merci de te pencher sur la question en tout cas ! L'idée du support fini est intéressante en effet mais comme lolo l'a dit ça n'a pas l'air d'être une condition nécessaire.

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:02

Bonsoir mrnocnoc (posts croisés ),

Merci, je vais regarder ça de plus près !

Posté par
lafol Moderateur
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:04

Autrement dit l'énoncé devrait être "on considère UNE suite...." ...

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:05

Effectivement lafol... au temps pour moi

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:35

Re !

J'ai parfaitement compris le raisonnement mrnocnoc, merci. Par contre :

Citation :
Si cette suite est bornée par K, on a l'équivalence des normes avec des facteurs 1/(2^K) et 2^K (calcul facile).


Je vois pas ça de manière évidente quand j'écris les deux normes... Puis-je avoir quelques intermédiaires ?

Merci.

Posté par
mrnocnoc
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:58

[tex]$\Sigma_{n=0}^{+\infty}\frac{f(r_n)}{2^n}= \Sigma_{n=0}^{+\infty}\frac{f(r_{\sigma(n)})}{2^{\sigma(n)}}$

Posté par
mrnocnoc
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 18:59

 \Sigma_{n=0}^{+\infty}\frac{f(r_n)}{2^n}= \Sigma_{n=0}^{+\infty}\frac{f(r_{\sigma(n)})}{2^{\sigma(n)}}

Posté par
puisea Posteur d'énigmes
re : Normes équivalentes 14-10-08 à 21:47

Ok, nickel !

Merci.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Normes équivalentes 15-10-08 à 14:12

Très en retard, j'étais arrivée à la même conclusion que mrnocnoc.



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