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Niveau Reprise d'études
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Espaces métriques

Posté par
Fractal
10-03-20 à 16:05


Bonjour à tous,

J'ai un exercice avec un corrigé, et je n'arrive pas pour autant à comprendre les explications d'une partie du corrigé.
Voilà : on a ceci.
d, d' Lipschitz équivalentes s'il existe C,C'>0 tels que :
C d(x,y)\leq d'(x,y)\leq C'd(x,y)
Dans \R, avec d(x,y)=\mid x-y \mid et d'(x,y)=\frac{d(x,y)}{1+d(x,y)}, montrez que d et d' ne sont pas Lipschitz équivalentes.
J'avais commencé par « isoler » le C d(x,y)\leq d'(x,y)
Puis en remplaçant avec d'(x,y)=\frac{d(x,y)}{1+d(x,y)}, j'arrivais à un 0<C<1
Puis à partir de là je bloque.
Je ne vois pas comment on peut montrer l'impossibilité du « truc ».
Vous remerciant.

Posté par
lionel52
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:07

Hello tu remarques que 0 <= d' <= 1 !

Posté par
Camélia Correcteur
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:10

Bonjour

Fixons x . Pour y\neq x on a

\dfrac{d(x,y)}{d'(x,y)}=1+d(x,y)

Maintenant tu peux conclure.

Posté par
Fractal
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:39

Donc si je ne m'abuse, j'arrive à un

C<\frac{C}{1+C}

ce qui est impossible avec un C>0.

Merci beaucoup.

Mais comment avez-vous « flairé cette astuce » s'il vous plaît ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:40

En fait, ce que je voulais c'est te faire remarquer que d/d' n'est pas borné. Mais ça marche aussi comme tu fais.

Posté par
lionel52
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:55

En fait en général ce qu'on aime bien faire pour montrer que deux distances (ou normes) ne sont pas équivalentes c'est trouver une suite X_n = (a_n,b_n) telle que d(a_n,b_n) et d'(a_n,b_n) n'ont pas le même comportement

Si on veut montrer par exemple le sens "Il n'existe pas de constante C telle que d(x,y) \leq Cd'(x,y)" on peut chercher a_n,b_n telles que
1) d'(a_n,b_n) est borné ET d(a_n,b_n) \to \infty
2) Ou alors d'(a_n,b_n) \to 0 et  d(a_n,b_n) \nrightarrow 0

Par contre ici vu que d'(x,y) \leq 1 \times d(x,y) les implications des points 1 et 2 ne sont jamais vérifiées, c'est à dire
1) Si d'(a_n,b_n) est borné alors d(a_n,b_n) est bornée
2) Ou alors si d'(a_n,b_n) \to 0 alors d(a_n,b_n) \to 0

Posté par
lionel52
re : Espaces métriques 10-03-20 à 16:56

Rectification :

Par contre ici vu que d'(x,y) \leq 1 \times d(x,y) les implications des points 1 et 2 ne sont jamais vérifiées, c'est à dire
1) Si d(a_n,b_n) est borné alors d'(a_n,b_n) est bornée
2) Ou alors si d(a_n,b_n) \to 0 alors d'(a_n,b_n) \to 0

Posté par
Fractal
re : Espaces métriques 10-03-20 à 17:29

Ouh la la la la la la .....

Camélia @ 10-03-2020 à 16:40

En fait, ce que je voulais c'est te faire remarquer que d/d' n'est pas borné. Mais ça marche aussi comme tu fais.

Ça implique quoi exactement que ce d/d' ne soit pas borné ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Espaces métriques 10-03-20 à 17:42

Bonjour
pars de ça :

Citation :

d, d' Lipschitz équivalentes s'il existe C,C'>0 tels que :
C d(x,y)\leq d'(x,y)\leq C'd(x,y)


et regarde ce que ça implique sur le quotient des deux distances

Posté par
Fractal
re : Espaces métriques 11-03-20 à 07:46

Bon, ben on va procéder par ordre parce que là je suis encore plus mélangé qu'au début ...
lionel52

Citation :
n'ont pas le même comportement


Ce que tu entends par "n'ont pas le même comportement", c'est par exemple :
- 1 : que la suite converge avec une distance, mais pas avec l'autre ?
- 2 : que pour les deux distances la suite converge, mais pas vers la même limite ? (déjà ça est-ce que c'est possible ?)
c'est bien cela ?
mais :
- 3 : si la suite a dans les 2 cas une limite en +\infty, considère t-on pour autant que "c'est le même comportement " ?
- 4 : réciproquement, si la suite dans les deux cas a le même comportement, cela est-il suffisant pour dire que les deux distances sont topologiquement équivalents ?

Bon, déjà avec ça, j'y verrai plus clair.

Posté par
Fractal
re : Espaces métriques 12-03-20 à 09:12

Y'aurait-il quelqu'un à même de répondre à mes quelques interrogations ?

Posté par
lionel52
re : Espaces métriques 12-03-20 à 09:27

Alors tu as à peu pres raison
1) si l'une des suites converge et pas l'autre elles ne sont pas équivalentes
2) si les 2 suites n'ont pas la meme limite (oui cest possible meme si jai pas dexemple en tete) alors elles ne sont pas équivalentes
3) si les 2 suites tendent vers linfini attention si le quotient des deux tend vers 0 (ou infini) elles ne sont pas équivalentes

Typiquement si d(xn,yn) = n et d'(xn,yn) = n^2 les 2 distances  ne sont pas équivalentes

4) il faut et il suffit (pas sur) que ca soit le cas pour toutes les suites




Un truc à vraiment comprendre c'est que si d < Cd' tout ce qui marche pour d' marche aussi pour d. (Pas forcement linverse)

Cad : si xn converge vers x pour d' c'est aussi le cas pour d.
Un ouvert pour d' est un ouvert pour d

Etc.

Posté par
Fractal
re : Espaces métriques 12-03-20 à 11:05

Merci beaucoup lionel52,

J'ai encore une pleine caisse de questions ....

En tous cas merci beaucoup.



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