Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Application lipschitzienne de R² dans R²

Posté par
lilith30
16-01-18 à 10:57

Bonjour,
cela fait 3 jours que je suis sur la question suivante, alors je viens ici à la recherche de nouvelles pistes.
Je dois trouver pour quelle valeurs de a, la fonction F(x,y) = (x+ a|x-y|, y + a|x-y|) est lipschitzienne.
Je trouve des valeurs très compliquées et qui dépendent à la fois de (x,y) et de (x',y'), ce qui ne me satisfait pas.
D'autre part, je me demande aussi si on peut utiliser la norme infinie pour déterminer ces a.
Merci à ceux qui pourront m'aider.

Posté par
etniopal
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 12:06

Si z = (x,y) on a : F(z)= z + a|x - y|.u  pù u = (1,1)

Soient N une norme sur E := ² et z , z ' dans E . On a :
F(z) - F(z') = (z - z') + a(|x-y| - |x'-y'|).u donc N(F(z) - F(z')) N (z - z') + a(│|x-y| - |x'-y'|│).N(u) .

En utilisant le fait que  │ |u| - |v|│ │u - v│pour tout (u,v) de ² on a
│|x-y| - |x'-y'|│ │(x-y) - (x'-y')│ |x - x'| + |y - y'|

Il s'agit alors de relier |x - x'| + |y - y'| , qui n'est autre que N1(z - z')  à N(z - z ') pour avoir une majoration du type N(f(z) - f(z '))   c.N(z - z ') où c ne dépend pas de z ni de z ' .

Tu trouveras alors  des a  pour lesquels  F est  N-lipschitzienne.

Posté par
perroquet
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 12:19

Bonjour, lilith30.

On commence par choisir une norme adaptée au problème, par exemple:  \|(u,v)\| =|u|+|v|.

Ensuite, pour tout (x_1,y_1) de \mathbb{R}^2, pour tout (x_2,y_2) de \mathbb{R}^2:
\| F(x_1,y_1)-F(x_2,y_2)\| = \Big| x_1-x_2+a(|x_1-y_1|-|x_2-y_2|)\Big| + \Big| y_1-y_2+a(|x_1-y_1|-|x_2-y_2|)\Big|
En utilisant l'inégalité triangulaire:
\| F(x_1,y_1)-F(x_2,y_2)\| \leq  |x_1-x_2|+|y_1-y_2|+2|a|  \Big|  |x_1-y_1|-|x_2-y_2| \Big|

Maintenant, nous savons que, pour tout u de \mathbb R, pour tout v de \mathbb R:  \Big| |u|-|v|\Big| \leq |u-v|
Donc     \Big|  |x_1-y_1|-|x_2-y_2| \Big| \leq |(x_1-y_1)-(x_2-y_2)| \leq |x_1-x_2|+|y_1-y_2|

Au final, on obtient:   \| F(x_1,y_1)-F(x_2,y_2)\| \leq  (1+2|a|) \| (x_1,y_1)-(x_2,y_2)\|

Posté par
perroquet
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 12:21

Bonjour, etniopal  

Je n'avais pas vu que tu avais répondu.

Posté par
lilith30
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 12:31

Merci à tous les deux.
J'ai compris vos réponses, ce qui m'interroge encore c'est la manière donc vous "sauter" d'une norme à l'autre, par exemple de la valeur absolue à la norme euclidienne.
A-t-on le droit parce que les normes sont équivalentes?
Etniopal, est-ce ce que tu appelles relier N_1 à N?

Dans ce cas, même si cela n'a pas d'intérêt ici, aurait-on pu utiliser la norme infinie pour prouver que la fonction est lipschitzienne?

Merci d'avance pour vos éclairages.

Posté par
perroquet
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 13:17

Citation :

J'ai compris vos réponses, ce qui m'interroge encore c'est la manière donc vous "sauter" d'une norme à l'autre, par exemple de la valeur absolue à la norme euclidienne.
A-t-on le droit parce que les normes sont équivalentes?


Sur un espace vectoriel normé de dimension finie (ici \mathbb{R}^2), toutes les norme sont équivalentes.

Posté par
lilith30
re : Application lipschitzienne de R² dans R² 16-01-18 à 13:19

OK, merci



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !