Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

boule unité topologie des espaces vectoriels normés

Posté par
HighSchool2005
29-11-06 à 07:51

Bonjour !

J'ai un problème : j'ai plusieurs exercices qui demandent, après avoir démontrer que des normes étaient équivalentes ou que c'était bien des normes, de représenter la boule unité par rapport à ces normes. J'ai bien trouvé des exemples sur internet mais je n'ai aucune idée de comment arriver au résultat !

J'ai bien compris que la boule unité est de centre 0 et de rayon 1, seulement dans certains cas (distance usuelle, euclidienne et hermitienne), on obtient un losange, un disque, un cercle, des convexes quoi imbriqués les uns dans les autres.
Comment sait-on/déduit-on ça ?

Merci,
Emilie.

Posté par
Camélia Correcteur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 10:30

Bonjour Emilie
Pas de miracle! On regarde chaque cas particulier, on écrit les équations, et... on cherche! Si tu as des cas particuliers, on te donnera les détails.

Posté par
HighSchool2005
cas particulier 29-11-06 à 11:02

Oui, j'ai bien un cas particulier sensé être simple :

E est un espace vectoriel muni de la norme suivante :

N(x)= Somme de i = 1 à i= n de |x_i|

Caractériser et représenter la boule unité de E par rapport à cette norme.

J'ai trouvé sur internet que c'est un losange mais j'ai bien sûr besoin de justifier...
J'en ai pleins d'autres à faire mais une fois que j'aurais compris pour ce cas là, ça devrait aller.

Posté par
lafol Moderateur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 11:21

En dimension 2 pour commencer : un élément de R^2 est un couple (x,y).
Avec cette norme, N(x,y) = |x|+|y|. La boule unité est l'ensemble des points pour lesquels ceci est inférieur à 1.
Le mieux à faire est de regarder l'un après l'autre les quarts de plan : si x et y positifs, on peut écrire y < 1-x, ce qui correspond aux points situés sous la droite d'équation y = 1-x : on obtient le triangle dont les sommets sont O, I et J (dans le repère (O, vec(OI), vec(OJ)).
Tu continues dans les trois autres quarts de plan (avec |x| = -x quand x est négatif) et tu trouves ton losange (qui est carré en repère orthonormé)

Posté par
lafol Moderateur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 11:22

en dimension 3, par la même méthode (mais 8 régions de l'espace à envisager), tu trouveras un octaèdre...

Posté par
HighSchool2005
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 11:31

Mais je m'arrête quand ? Il n'est pas préciser dans l'exercice de quelle dimension est E, juste qu'il est fini.

Posté par
lafol Moderateur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 11:37

L'exercice ne précise rien ? même pour la représentation ? curieux ...

Posté par
HighSchool2005
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 11:47

non ils ont précisé R2 pour un autre exercice mais pas pour celui-là.
bref, merci.

D'autre part, est-ce qu'une norme est uniformément continue?

Et lorsque x € R et y € [-1, 1] tel que y = cos x.
On a bien x € [-2kPi, 2kPi] pour tout k € Z+
Mais est-ce que {(x,y)} est un fermé ?

Merci beaucoup,
Emilie.

Posté par
Camélia Correcteur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 29-11-06 à 15:55

Rebonjour. Alors calmement. lafol a raison; si on veut dessiner, on peut difficilement dépasser la dimension 2 ou 3.

Ensuite: oui, une norme est uniformément continue, car 1-lipschitzienne: |N(x)-N(y)|N(x-y).

Enfin, si on pose F(x,y)=y-cos x, on a une fonction continue et
F^{-1}\{0\}=\{(x,y)\in R^2\ | \ y=\cos x\}
donc il s'agit de l'image réciproque du fermé {0}; c'est donc un fermé.

Posté par
HighSchool2005
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 01-12-06 à 10:41

Encore un petit problème.

D={(x,y)€ R, x€ ]0, pi] et y=cos x }

D est-il ouvert ? fermé ?

Ma réflexion :

y € [-1, 1[
Il n'existe pas de boule de centre (pi,-1) avec r>0 tel que B((pi,-1),r) soit inclue dans D donc D n'est pas ouvert.

Je pense que D n'est pas fermé non plus. Mon problème est que normalement, je prend une suite de points de R et je montre que sa limite n'y appartient pas. Seulement ici, on a deux variables pour l'espace de départ.
En gros, on a :
D = {(x,y) € ]0, pi]x[-1, 1[ tel que y=cos x}

Comment dois-je faire ?

Emilie.

Posté par
lafol Moderateur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 01-12-06 à 10:53

Bonjour, essaye la suite (pi/n,cos(pi/n)) ?

Posté par
HighSchool2005
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 01-12-06 à 11:30

Mais en fait, j'ai du mal à comprendre comment on peut avoir une suite avec 2 arguments. Est-ce en fait une suite constitué de deux suites ?
u(n) = ((pi/n,cos(pi/n)))
avec v(n) = pi/n et w(n)=cos(pi/n)
v: ]0, pi] -> ]0, pi]
w :[-1, 1[ -> [-1, 1[

Posté par
lafol Moderateur
re : boule unité topologie des espaces vectoriels normés 01-12-06 à 11:39

non, c'est une seule suite, mais les termes de cette suite sont des couples, pas des nombres. en reprenant tes notations : u : N* --> R², n|--> u_n =(pi/n, cos(pi/n))



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 1675 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 !