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Espace de Hilbert(cours)

Posté par
robby3
06-05-08 à 11:51

Bonjour tout le monde,
dans mon cours j'ai cette proposition:
\rm \fbox{ Si U est un sous-ensemble mesurable borne de R^n, 
 \\ les classes de fonctions polynomiales a coefficients dans K engendrent 
 \\ un K-sous-espace dense dans le K-espace de Hilbert L_K^2(U,dx) }

>je voudrais bien avoir un exemple pour la comprendre cette proposition...

En fait si je prend L_C^2([-1,1],\frac{dt}{\sqrt(1-t^2)})
je crois que ça marche, [-1,1] est un sous-ensemble mesurable borné de R, mais alors je me pose la question de savoir à quoi ressemble les classes de fonctions polynomiales qui engendrent mon C-sous espace dense(et quel est-il?).

Merci d'avance de votre aide.

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:01

Salut robby!

Cela veut juste dire que pour tout 4$\rm f\in L^2(U) et tout 4$\rm \epsilon>0, il existe un polynôme 4$\rm P tel qu'on ait: 4$\rm \Bigint_U|f(x)-P(x)|^2<\epsilon.

Posté par
robby3
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:18

Salut Tigweg

euhhh ok...mais par exemple avec mon \large L_C^2([-1,1],\frac{dt}{\sqrt 1-t^2})

ça signifie quoi?
pour tout fonction f de L_C^2([-1,1]), j'ai un polynome tq \large \Bigint_{-1}^1 |f(x)-P(x)|^2dx\ < \epsilon

peut-on trouver ce P?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:25

Non, dans l'espace que tu indiques, il faut encore diviser l'intégrande par \sqrt{1-t^2} dans ta formule.

En fait c'est un résultat théorique, je ne sais pas si on peut vraiment exhiber un tel polynôme.

En revanche, on sait que l'ensemble des fonctions continues est dense dans l'espace des fonctions L², et que l'ensemble des polynômes est dense dans l'espace des fonctions continues (et là, on peut exhiber des polynômes, ceux de Bernstein par exemple).

On en conclut bien que l'espace des polynômes est dense dans l'espace L²(Rn), en particulier si on se limite à un sous-ensemble borné de Rn.

Par contre, ce que je dis vaut dans le cadre de la mesure de Lebesgue, pour la mesure que tu indiques, il faudrait commencer par trouver une base hilbertienne de L² muni de cette mesure.

Posté par
robby3
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:30

d'accord Tigweg...j'ai encore quelques questions si tu le veux bien,
quel est l'intérêt  d'exhiber un sous-espace dense d'un espace de Hilbert?


Citation :
il faudrait commencer par trouver une base hilbertienne de L² muni de cette mesure

>\rm \large \theta_0(t)=\frac{1}{\sqrt\pi}
 \\ 
 \\ \theta_n(t)= sqrt(\frac{2}{\pi}).cos(n.arcos(t)) n\ge 1.
convient-il?

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:39

L'intérêt des sous-espaces denses est très général:

il permet d'approcher des objets compliqués par des objets plus simples, et donc de montrer des propriétés compliquées en passant à la limite (si c'est possible) dans des relations vérifiées par des objets simples qui tendent vers l'objet compliqué!

Pour ta suite: ne s'agirait-il pas des Polynômes de Tchebycheff, à un coefficient près?

Par contre, je ne connais plus la réponse à ta question, désolé!

Posté par
robby3
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:44

Citation :
ne s'agirait-il pas des Polynômes de Tchebycheff, à un coefficient près?

>possible

Citation :
Par contre, je ne connais plus la réponse à ta question, désolé!

>pas grave!

j'ai saisi le truc avec les sous-espaces denses.

je reviendrais plus tard avec d'autres questions.
Merci à toi Tigweg et bonne aprés-midi

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Espace de Hilbert(cours) 06-05-08 à 12:45

Avec plaisir robby, bonne après-midi à toi aussi!



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