Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau maths spé
Partager :

Convergence simple

Posté par Profil Ramanujan 21-07-17 à 02:10

Bonsoir,

Pour tout x appartenant à [0,1] et n entier non nul (pourquoi n non nul ?) on a :
f_n (x) = x^n

1/ Etudier la convergence simple. Déterminer f(x).
2/ f est-elle continue par morceaux ?
3/ Déterminer l'intégrale entre 0 et 1 de f(x).

-----------------------------------------------------------------------------
La question 1 je trouve :

f(x) = 0 si x appartient à [0,1[ et f(x)=1 si x=1

2/ Comment savoir si elle est continue par morceaux sur [0,1] ?

3/ J'arrive pas à calculer l'intégrale.

Posté par
SkyMtn
re : Convergence simple 21-07-17 à 03:21

Bonjour... il suffit de reprendre la définition d'une fonction continue par morceaux
En remarquant que f = 1\!\!\mathrm 1_{\{1\}} ça devrait être assez simple de continuer

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 05:17

Cool merci :

f est continue sur ]0,1[  donc j'ai a(i-1) = 0 et ai=1 => f continue sur ]a(i-1),ai[

et la limite en 0+ de f(x) vaut 0 , la limite en 1-  vaut 0  donc les limites en a(i-1) et ai sont finies et existent f est continue par morceaux sur [0,1]
La valeur prise en 1 n'importe pas ni dans la continuité ni dans le calcul de l'intégrale.

Donc l'intégrale entre 0 et 1 de f(x)dx vaut 0.

C'est correct ?

Posté par
SkyMtn
re : Convergence simple 21-07-17 à 05:48

Oui c'est correct... mais tu pouvais juste dire que la fonction était en escalier et que la subdivision a_0=0<a_1=1 convenait, puis en déduire la valeur de l'intégrale (d'une fonction en escalier).

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 13:29

Super clair merci

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 13:39

J'ai oublié une chose : y a t-il convergence uniforme ?

Le théorème est : "si une suite de fonction (fn) converge uniformément sur [0,1] vers une fonction f et les fn sont continues alors f est continue."

Ici les fn sont continues sur [0,1]
f est continue par morceaux mais est-elle continue ? Je dirai non mais je suis pas sûr à 100%

Posté par
SkyMtn
re : Convergence simple 21-07-17 à 14:41

Tu ne peux pas appliquer ce théorème pour ta suite de fonctions.
Si on étudie la convergence uniforme des f_n, on trouve que \| f_n - f\|_\infty = 1 \not\to 0 donc on n'a pas f_n \xrightarrow[]{\text{CVU}} f.
Et puis... il est clair que f n'est pas continue sur [0,1]

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 15:00

Je voulais utiliser non P => non Q

Comme f n'est pas continue alors (fn) ne converge pas uniformément.

f n'est pas continue sur [0,1] car lim (1-)f(x) = 0 alors que lim (1+) f(x) = 1 c'est bien ça ?

Posté par
SkyMtn
re : Convergence simple 21-07-17 à 15:13

Si tu veux raisonner par contraposition, tu dois montrer que ça entraîne (f_n) ne converge pas uniformément OU que les f_n ne sont pas continues (pas pratique...)

Mais le plus simple (en pratique) reste de montrer que \| f_n - f\| \not\to 0, et donc ça ne converge pas uniformément vers f sur [0,1].

Posté par
SkyMtn
re : Convergence simple 21-07-17 à 15:14

* \| f_n - f\|_\infty \not\to0

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 15:47

Oui je vois mais ici il fallait montrer que la suite (fn) ne peut pas converger uniformément vers f sur [0,1] car chaque fonction (fn) est continue sur [0,1] alors que f ne l'est pas problème en 1....

Posté par
Armie
re : Convergence simple 21-07-17 à 16:13

De mon côté je ne vois pas le soucis ici à utiliser la contraposée, la méthode que SkyMtn te montre est la plus utile mais ça n'empêche que l'on puisse raisonner autrement ici.
Je remets les choses un peu au clair :

Je cite ton théorème:
(fn) convergent uniformément vers f   ET les fn sont continues       \Rightarrow     f est continue

La contraposée est donc celle ci :
f non continue   \Rightarrow    (fn) convergent non uniformément vers f OU fn ne sont pas continues


Tu as trouvé que f n'est pas continue, il faut donc utiliser que tes fn sont continues pour montrer qu'il n'y a pas convergence uniforme

Posté par Profil Ramanujanre : Convergence simple 21-07-17 à 18:41

Merci pour ces éclaircissement !

Posté par
etniopal
re : Convergence simple 21-07-17 à 20:12

Que signifie   " fn ne sont pas continues "    ?

n on a fn  est non continue  ?

n  tq fn  est non continue  ?



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 !