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Espace de Banach ...

Posté par
Rouliane
13-05-07 à 18:27

Bonjour,

Je dois montrer que E, espace des fonctions de classe C^1 dans [0,1] est un espace de Banach lorsqu'il est muni de la norme 4$ ||f||=|f(0)|+sup|f'(x)| .

Je ne suis pas du tout sur de ma rédaction donc je voudrais avoir votre avis :

Soit (f_n) une suite de Cauchy pour cette norme.
On a donc, ||f_n-f_p|| \le \epsilon.

On peut définir la limite f des fn car R est complet.

Je vais devoir montrer maintenant que f est de classe C^1.

On peut déjà remarquer que |f_n^'(x)-f_p^'(x)| \le ||f_n-f_p|| \le \epsilon donc la suite (f_n^'(x)) est de Cauchy dans R, qui est complet, donc converge vers une fonction g(x).

En passant à la limite dans l'inégalité précédente, on a la CVU de fn'(x) vers g(x)

On peut remarquer aussi que (f_n(0)) est une suite de Cauchy dans R qui est complet donc converge vers f(0)

Finalement, on a que f_n converge pour la norme ||.|| vers une fonction f et :

1°) les fn sont de classe C^1.
2°) il existe a tel que (f_n(a)) converge (ici a=0)
3°) (f_n'(x)) CVU vers g(x)

Donc f est de classe C^1.

Donc tout suite de Cauchy converge vers une fonction f de classe C1 donc mon espace est complet.

est ce juste ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 19:08

re Rouliane

Citation :

On peut définir la limite f des fn car R est complet.


Pourquoi ?

Kaiser

Posté par
Rouliane
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 21:22

Salut kaiser,

En fait je viens de me rendre compte qu'on peut pas faire ça.
Mais on n'en a pas besoin il me semble car en fait on définit la limite des fn' ...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 21:41

oui !

Kaiser

Posté par
Rouliane
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 21:50

Posté par
Rouliane
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 21:51

sinon, tu peux me dire si la rédaction est correcte, stp ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:01

on suppose connu le résultat selon lequel l'espace des fonctions continues sur [0,1] muni de la norme sup est complet dont tu peux t'affranchir des \Large{\varepsilon}.

ensuite entre le "on peut remarquer" et "finalement", je ne vois pas le lien.
En effet, tu n'avais pas montré de lien entre f(0) et la fonction g.

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:04

je viens d'effacer la première partie de mon message car on a dit qu'on ne partait pas comme ça.

Kaiser

Posté par
Rouliane
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:07

merci.

En fait après le "finalement" j'écris " on a que fn converge pour la norme ||.|| vers une fonction f " mais à ce moment là je le sais pas, c'est parce que j'avais écrit quelque chose de faux auparavant ( le fait que fn converge vers f car R complet ) ce que tu m'avais fait remarquer d'ailleurs.

Il faudrait lire en fait :

Finalement :

1°)
2°)
3°)

Puis la conclusion

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:20

OK !

1 remarque tout de même :

pour la 3), il faut enlever les x (ce sont les suites de fonctions qui convergent uniformément, pas le suites de reélles)

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:23

par contre, tu utilises un théorème qui n'est vrai que si l'on est sur un intervalle.
En effet, si on a une suite de fonctions qui converge en un point et tel que la suite des dérivées converge uniformément, alors la suite de fonction ne converge pas forcément uniformément (et même pas forcément simplement).

Contre-exemple : \Large{f_{n}(x)=0} si x est dans [0,1] et \Large{f_{n}(x)=n} si x est dans [2,3].

Kaiser

Posté par
Rouliane
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:27

ok merci !

Posté par
kaiser Moderateur
re : Espace de Banach ... 13-05-07 à 22:28

Je t'en prie !



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