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Application distance lipschitzienne ?

Posté par
coa347
11-09-17 à 16:25

Bonjour,

Soit l'application suivante avec E espace vectoriel :

E^2 -> \R+
 \\ (x,y) -> d(x,y)
avec E^2 muni de la norme produit. Montrer que cette application est 1-lipschitzienne. Ce n'est pas ce que je trouve. Pouvez-vous m'aider ?

Si elle l'était, on aurait : |d(x,y)-d(x',y')| \leq max(||x-x'||, ||y-y'||), ce qui est faux (exemple sur \R : x=10, y=1, x'=7, y'=6).

Posté par
coa347
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 16:26

E espace vectoriel normé

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 16:35

Bonjour coa347.
Si a et b sont deux réels positifs, on a |a - b| \leq \max \{a,b\}
Donc ici tu prends a = d(x,y) = ||x-y|| et b = d(x',y') = ||x'-y'||

Posté par
DOMOREA
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 16:39

bonjour,
c'est quoi pour toi d(x,y) ?

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 17:39

E est donc un K-ev ( où K =  ou ) .Il y a une norme N sur E  (donc une distance (x,y) N(x - y) ).
Sur E² on met  une distance  D : ((x,y),(x',y')) Max (d(x,x') , d(y,y') )

Il s'agit de voirsi  d est lip (pour D) donc de voir s'il existe un réel c tel que pour tout ((x,y),(x',y'))   E² on a : |(x,y) - d(x',y')| c.Max (d(x,x') , d(y,y') ) .

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 17:41

E est donc un K-ev ( où K = ou  )
d est la distance (x,y)  N(x - y) ).

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 19:34

|
d(x,y) - d(x',y')| = |N(u) - N(v) | ( si on pose u = x - y et v = x' - y' )
N(u - v) = N((x - x') - (y - y'))
) N(x - x') + N (y - y')
2D((x,y),(x',y'))

Posté par
coa347
re : Application distance lipschitzienne ? 11-09-17 à 22:23

Merci à tous. Je lirai attentivement vos réponses demain.

Posté par
DOMOREA
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 14:59

bonjour coa347,
je suis d'accord avec toi, l'exercice me semble faux,  j'ai repris en détail toutes les définitions (définition de la 1- lipschtzianité , détail des différentes normes... )et j'aboutis à la même inégalité que toi  et en prenant E=R,  avec des exemples bien choisis on obtient une inégalité fausse.

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 15:42

Effectivement, j'ai également repris toutes les notations et l'énoncé est faux.
Je me suis également bien trompé dans mon message  11-09-17 à 16:35.

En fait, je n'avais pas fait attention que cet énoncé était très différent de l'énoncé classique qui est :

Soit (E,d) est un espace métrique et a\in E. Alors l'application E \rightarrow \R_+;~x\mapsto d(a,x) est 1-lipschitzienne.

Plus généralement, si A\subset E alors l'application d(.,A) est 1-lipschitzienne.

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 17:25


   Une application   f : X est dite  1-lipschitzienne s 'il existe  c tel que |f(x) - f(y)|   D(x,y) pour tout (x,y) de X² .
c  est un " rapport de Lipschitz "  .

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 17:28

  Sauf erreur de ma part dans mes calculs , d est 1-lipschitzienne  pour D . Un de ses rapports est 3,14 .
Le meilleur rapport me semble être 2 .

Posté par
DOMOREA
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 18:02

bonjour,
alors où est l'erreur ?
G   evn ,||..||_G,   F   evn , ||...||_F,  f:  G \longrightarrow F
F=\mathbb{R}

\forall u, v \in G  avec u=(x,y),v=(x',y')

f 1- lipschitzienne     \forall u,v      ||f(u)-f(v)||_F\le ||u-v||_G

||f(u)-f(v)||_F=|f(x,y)-f(x',y')|=|d(x,y)-d(x',y')|=| ||x-y||_G-||x'-y'||_G|

||u-v||_G=||(x,y)-(x',y')||_G=||(x-x',y-y')||_G=max(||x-x'||;||y-y'||)


il faut donc avoir | ||x-y||_G-||x'-y'||_G|\le max(||x-x'||;||y-y'||)

ce que l'on a pas avec  G=\mathbb{R}\times \mathbb{R}  et F=\mathbb{R}  où la norme est la valeur absolue
pour x=10, x'=5, y=1,y'=2

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 18:50

L'erreur vient de  "1- lipschitzienne "

    Je n'ai entendu  , > 0 étant donné, que l'expression " - lipschitzienne  de rapport r "  qui qualifiait  une application f  d'un métrique (X,d) vers un autre métrique (X',d')  telle que d'(f(x),f(y)) r.(d(x,y))  pour tout (x,y) X² .

Si  "1- lipschitzienne " veut dire autre chose pour certains  .....

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 19:22

Ça sent la confusion avec les -höldériennes : {\displaystyle d_{Y}\left(f(x),f(y)\right)\leq C.d_{X}(x,y)^{\alpha}.}
Les applications k-lipschitziennes sont les applications 1-höldériennes avec C = k
Donc une 1-lipschitzienne est une 1-höldérienne avec la constante C = 1

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 12-09-17 à 19:34

Faut voir l'âge de celui qui a posé l'exo pour se mettre d'accord .

Si dans E² on prend pour distance ((x,y),(x',y'))   N(x-x') + N(y,y')  on a une "lip1 de rapport 1 "  avec mon jargon  et " 1-lip " avec  le nouveau .

Posté par
coa347
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 00:00

Bonsoir,

Si cela peut aider, c'est un exemple tiré du MP/MP* tout-en-un aux éditions Dunod programme 2014..

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 00:46

Il n'y a pas besoin de connaître l'âge du capitaine pour résoudre cet énoncé qui est de toute évidence incorrect. J'ai mis plus haut la version classique plus qui, elle, est exacte.
Ceci dit, est-ce-que le MP/MP* tout-en-un aux éditions Dunod programme 2014 donne la solution ?

Posté par
etniopal
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 01:02

jsvdb
Tu rigoles ?
Si les Lip " alt="" class="tex" /> d'autrefois sont les Hölder d'aujourd'hui  l'âge du capitaine  intervient .

Maintenant l'énoncé dit que "    E²est  muni de la norme produit " .
Quelle est donc cette norme produit ?

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 01:30

Bon allez c'est bon, j'ai autre chose à f... que de me battre sur ce genre de détail sans intérêt.

Posté par
coa347
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 09:32

Bonjour,

On est donc tous d'accord, c'est une erreur du livre.

@jsvdb, c'est juste un exemple d'une application 1-lipschitzienne, sans solution.

Il y a aussi l'exemple de l'application distance à A partie de E : x->d(x,A), où là c'est ok.

Je suis d'accord aussi pour l'application distance à un point donné y : x->d(x,y), elle est bien 1-lipschitzienne (inégalité triangulaire).

@ethniopal, dans le livre, avec E muni de la norme ||.||, la norme produit sur ExE est définie par : pour (x,y) dans ExE, N((x,y))=max (||x||,||y||).

Merci à tous !

Posté par
coa347
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 09:48

Si on reprend mot à mot les définitions :

On a d'un côté : |d(x,y)-d(x',y')| (car |.| norme sur R+)=| ||x-y|| - ||x'-y'|| |, et de l'autre : N((x,y)-(x',y'))=N((x-x',y-y'))=max(||x-x'||,||y-y'||).

Et c'est faux pour E=R et ||.||=|.|

Posté par
jsvdb
re : Application distance lipschitzienne ? 13-09-17 à 10:50

tout à fait et simplement il suffit de constater que dans n'importe quel ev normé, on n'a pas || a - b || \leq \max (||a||;||b||). Il suffit de prendre b = -a.
En revanche, on a clairement || a - b || \leq || a || + || b || \leq 2 \max (||a||;||b||)
Et avec b = -a on a exactement || a - b || = 2 \max (||a||;||b||).
Par conséquent, l'exercice est correct si on demande de montrer que l'application est 2-lipschitzienne.
Mais ça, etniopal l'a déjà dit indirectement Application distance lipschitzienne ?



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