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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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analyse fonctionnelle - topologie

Posté par
louetcharles
28-01-20 à 12:40

Bonjour à tous,

Soit H de Hilbert avec son produit scalaire ( x,y)

Soit T une application linéaire de H dans H avec (Tx,x) supérieur ou égal à 0 pour tout x de H

Soit(zn) une suite de points de H convergeant vers 0

On suppose que la suite (Tzn) converge vers l de H

Montrer que (l,h)+(Th,h) supérieur ou égal à 0 pour tout h de H

Je ne sais pas comment exploiter le (Tx,x) sup à 0 et la suite (Tzn) convergeante

Quel cours dois je travailler?
On me dit " Théorème du graphe fermé"

Posté par
luzak
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 12:45

Encore un qui croit qu'on va perdre du temps à remettre les indices là où lui s'en fout !

Posté par
louetcharles
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 13:11

Excusez moi , je suis nouvelle sur le site

Je n'ai fait que recopier textuellement un énoncé et j'ai juste donné le titre du chapitre que le prof nous avait conseillé de réviser.

Pourquoi ce type de réflexion très désobligeante ?

Posté par
boninmi
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 13:57

luzak te suggère d'utiliser des notations correctes. C'est le b-a-ba des mathématiques. Etant nouvelle sur ce forum (bienvenue louetcharles), il est conseillé de prendre le temps d'utiliser les outils proposés. Il y a LaTeX, ou simplement les boutons du genre X2 que te permettent d'écrire zn et non zn.
Ensuite, que dit le théorème du graphe fermé, et que conclure de son application à l'énoncé ?

Posté par
louetcharles
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 18:00

Bonsoir , ok.  Un grand merci à vous de me répondre gentiment .

J' ai répondu à des lycéens pendant longtemps sur d' autres sites où ils n  ' utilisaient pas LATEX .
Visiblement cela ne posait pas de problèmes car tous ceux qui répondaient faisaient pareil .

C' est vrai que pour les intégrales avec les terminales c' est pas le top mais on écrivait tout en toutes lettres.

C' est pour cela que je n' ai pas compris la virulence du message de Luzak .

Je n' avais pas le sentiment de manquer de respect

En reprise d' études , je n' ai jamais fait de topologie et je galère mais je comprends très bien que ce ne soit pas le problème de certains .

Bien à vous

Posté par
carpediem
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 21:00

salut

louetcharles @ 28-01-2020 à 12:40

Soit T une application linéaire de H dans H

Soit(zn) une suite de points de H convergeant vers 0

On suppose que la suite (Tzn) converge vers l de H

il me semble que si T est linéaire alors si z --> 0 alors Tz --> 0 ??

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 28-01-20 à 22:01

Bonsoir,

Citation :
il me semble que si T est linéaire alors si z --> 0 alors Tz --> 0 ??
C'est vrai si T est continue. Mais sinon, pas nécessairement....

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 17:56

Citation :
Montrer que (l,h)+(Th,h) supérieur ou égal à 0 pour tout h de H
Il suffit de considérer  (T(z_n + h) ; z_n + h) \ge 0.

(Je ne vois pas vraiment à quoi peut bien servir le Théorème du Graphe fermé ... )

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:04

Surtout que T  n'a aucune raison d'être continue.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:11

XZ19 @ 30-01-2020 à 18:04

Surtout que T  n'a aucune raison d'être continue.
Alors je pense plutôt que l'idée serait de montrer que son graphe est fermé pour montrer ensuite qu'elle est continue grâce au théorème. Mais sa continuité ne sert à rien à priori....et même rend l'inégalité à démontrer triviale (car Tz_n convergera vers 0)

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:26

Foxdevil @ 30-01-2020 à 18:11

XZ19 @ 30-01-2020 à 18:04

Surtout que T  n'a aucune raison d'être continue.
Alors je pense plutôt que l'idée serait de montrer que son graphe est fermé pour montrer ensuite qu'elle est continue grâce au théorème. Mais sa continuité ne sert à rien à priori....et même rend l'inégalité à démontrer triviale (car Tz_n convergera vers 0)


Pour moi,  c'est clair que c'est le contraire qu'il faut faire.

En effet trivialement on a   montré que
(Th,h)+(I,h)\geq 0, \forall  h \in H.

Alors pour tout  x\in R
(Txi , x I)+ (I,xh)=x^2 (TI,I) +x (I,I)  = x^2 (TI,I) +x (I,I)\geq 0    
n'est possible que si I=0.


Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:36

Citation :
Pour moi,  c'est clair que c'est le contraire qu'il faut faire.
Je n'ai pas bien compris.....tu veux dire qu'il faut prouver qu'elle est continue pour déduire du Théorème que son graphe est fermé?

Posté par
boninmi
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:41

XZ19 @ 30-01-2020 à 18:26

Foxdevil @ 30-01-2020 à 18:11



En effet trivialement on a   montré que
(Th,h)+(I,h)\geq 0, \forall  h \in H.


Trivialement ? Mais encore ? Je ne vois rien de démontré.
La suite de ce que tu écris est illisible.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:43

boninmi @ 30-01-2020 à 18:41

XZ19 @ 30-01-2020 à 18:26

Foxdevil @ 30-01-2020 à 18:11



En effet trivialement on a   montré que
(Th,h)+(I,h)\geq 0, \forall  h \in H.


Trivialement ? Mais encore ? Je ne vois rien de démontré.
La suite de ce que tu écris est illisible.
Je pense qu'il fait référence à mon com de 17h56....

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:54

Ce que je dit:  
Pour l'instant on n'a pas la suite des questions.
Et on a répondu à   2 questions sans utiliser le théorème du graphe fermé
C'est clair que dans l'hypothèse il n'y a  pas T continue (sinon l'exercice est vide).  
Des 2 questions j'en déduits que I=0.  Ce qui n'est pas demandé.  
Le théorème du graphe fermé  ne sera à utilisé que si nécessaire  dans les questions suivantes.  

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 18:57

je dit--->  je dis

(TH,h)+(IH,H) >= est  évident d'après  le  message de 17:56.    

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 19:01

D'ailleurs  c'est bien ce que je pense depuis le début:  
La "vraie" question non énoncée par l'auteur du sujet  c'est de montrer que T est continue.  

Alors  ayant  montré que I=0,  le théorème du graphe fermé devient évident à appliquer et on obtient que T est continue.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 19:01

Ok, je suis parfaitement d'accord.

Sauf que...

Citation :
T  n'a aucune raison d'être continue.
Bah si je ne m'abuse c'est en fait, ce que tu viens juste de prouver non?

Car si on a (TxI , x I)+ (I,xI)=x^2 (TI,I) +x (I,I)  = x^2 (TI,I) +x (I,I)\geq 0 implique que I vaut 0, on a en fait prouvé la continuité de l'opérateur en 0, et donc sa continuité.

Du coup, le Théorème de graphe fermé n'a plus aucun intérêt....

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 19:02

Citation :
La "vraie" question non énoncée par l'auteur du sujet  c'est de montrer que T est continue.
Oui je pense aussi

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 19:10

Visiblement celui qui a posé la question a disparu!
Cet exercice soulève le problème suivant:  ça ressemble à quoi une application linéaire non continue dans un espace de Hilbert? exemple avec  l^2(\N) .

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 20:15

Alors, j'ai pas d'idées sur l^2(\mathbb{N} (pas beaucoup d'imagination ) mais on peut "tricher" en prenant l'espace L^2[0;1] (qui lui est isomorphe) et considérer tout simplement l'opérateur dérivation (définit sur le sous-espace de L^2[0;1] des fonctions admettant une dérivée L^2[0;1]) et on considère la suite de fonctions \frac{1}{n} \sin (nx). On a bien convergence L^2 vers 0, mais la suite des dérivées ne converge pas L^2 vers 0 (mais vers 1/2).

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 30-01-20 à 20:20

(mais vers 1/2)

Posté par
XZ19
re : analyse fonctionnelle - topologie 01-02-20 à 15:21

Bonjour
@foxdevil ton exemple ne répond pas à ma question.
En effet il faut que T  soit linéaire de H dans H  et non continue.
Moralement ton espace H, il ressemble beaucoup à H=H^1(0,1)
Mais d'une part tu ne précises pas sa norme et i l le faudrait pour vérifier que c'est un espace de Hilbert. De toute l'opérateur  D  de dérivation n'est pas une application de H dans H.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 01-02-20 à 19:34

Alors je ne prenais pas pour espace de Hilbert H (ni même L^2). Je donnais simplement un exemple d'application non continue d'un sous-espace de L^2 dans L^2 (pour le produit scalaire classique).

Même si totalement répondre à la question aurait été effectivement d'en prendre une de tout L^2 dans L^2.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 01-02-20 à 20:20

Après, ton espace H^1 est bien un espace de Hilbert (C'est quand même un grand classique Sobolev ...)

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 01-02-20 à 23:57

Après quelques recherches, la question me paraît assez fortement non triviale.

Dur de trouver un opérateur défini sur L^2 (ou l^2, ce qui revient au même) non continu.

Étrangement, à chaque fois que je croise un cours sur des opérateurs non bornés, on le définit avec la notion de "domaine" (sev dense d'un Hilbert). Pourquoi donc?

Jamais d'exemple sur un Hilbert entier....ou alors j'ai mal cherché

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 02-02-20 à 10:48

Bon..."trichons" encore

Tout sev admet un supplémentaire. À partir de là, la dérivation est (facilement) prolongeable sur L^2 tout entier. Elle est non continue sur un sous-domaine de L^2, donc a fortiori non continue sur L^2.

Ok ok arrêtez de crier, je sais je sais: j'ai Zorné à fond et c'est maaal.

Posté par
Foxdevil
re : analyse fonctionnelle - topologie 08-02-20 à 21:46



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