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identité de Parseval

Posté par dina23 (invité) 15-02-07 à 18:11

Bonjour, je dois démontrer le problème suivant, mais je n'y arrive pas du tout. Merci à celui ou celle qui pourra m'aider.

soit fϵ L2[0,1] (fonction à carré intégrable sur [0,1]). Montrer que

lim n->∞01f(x)cos(2nx)dx = 0

indice : utiliser l'identité de Parseval

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:14

Bonjour dina

Que te dit l'identité de Parseval ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:37

l'identité de Parseval me dit que

n|cn(f)|2 = 01|f(x)|2dx

Mais cela ne m'aide pas pour résoudre ce problème. Il doit y avoir un "truc" à voir mais je ne le vois pas

Posté par
Cauchy
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:40

Salut à vous,

kaiser tu penses pas qu'on puisse faire autrement le montrer pour f C1 par exemple et utiliser un coup de densité.

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:40

Que vaut \Large{c_{n}(f)}, par définition ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:41

Je dois utiliser l'identité de Parseval pour le résoudre. Je n'ai pas le choix

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:41

Salut Cauchy

Si on peut mais ça utilise un résultat qui est tout aussi non trivial !

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:46

Voilà ce que vaut cn(f)


cn(f)=01f(x)Exp(2inx)dx

Posté par
Cauchy
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:47

Oui bien sur

C'est plus élémentaire avec Parseval on va dire.

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:50

dina> alors, à présent, vois-tu quelque chose ? ou pas ?
cauchy>

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:53

non, j'ai déjà essayé d'utiliser toutes ces définitions mais ça bloque toujours au moment de passer à la limite. Je trouve toujours que l'intégrale est égale à au lieu de 0...

Posté par
Cauchy
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:54

Si on considère l'intégrale de Lebesgue on peut faire pour les indicatrices puis étagées puis par densité aussi

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:56

Cauchy> c'est vrai !
dina23> pourquoi la limite serait égale à l'infini ?

Kaiser

Posté par
Cauchy
re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:58

dina excuse moi la pollution de ton topic j'ai toujours tendance à pas suivre les indications des énoncés

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 18:58

pas égale à l'infini pardon (quoique dans mes multiples essaies j'ai bien dû trouver cette réponse...) mais en tout cas pas 0.

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 19:00

Cauchy> c'est pas bien !
dina> l'identité de Parseval te dit qu'une certaine série converge, donc que peux-tu en déduire ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 20:20

l'identité de Parseval me dit que |cn(f)|2 converge mais si je remplace cn par sa définition je ne retrouve jamais l'intégrale qu'on me demande de prouver... Je cherche peut-être trop compliqué.

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 20:39

si une série converge, que peut-on dire de son terme général ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:10

que sa limite est 0. Je commence à entrevoir une réponse mais pour l'instant je trouve une division par 0...  

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:11

ah bon ! Quelle division par 0 ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:19

quand je somme mes Exp, j'obtient 1/1-exp(-2ix) ce qui peut donner si je me trompe pas une division par 0

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:21

Pourquoi tu veux sommer ça et surtout comment tu te retrouves à faire ce genre de somme ?
Ici, on a bien une série convergente ? Quel est son terme général ?

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:31

je trouve |f(x)|2|exp(-2inx)|2dx. Ensuite je ne m'occupe plus que de la somme dont le terme principal est |exp(-2inx)|2 et qui tend vers 0 quand n tend vers l'infini.

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:37

Attention tout de même :

\Large{|C_{n}(f)|^{2}=\|\bigint_{0}^{1}f(x)\exp(-2i\pi n x)dx\|^{2}}

donc tu auras du mal à faire rentre la somme sous l'intégrale.

De plus, \Large{\exp(-2i\pi n x)} ne tend vers 0 car c'est de module 1.
C'est beaucoup plus bête que ça.
Regarde :

L'égalité de Parseval nous dit que la série de terme général \Large{|C_{n}(f)|^{2}} converge donc ...

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 15-02-07 à 21:58

donc |f(x)exp(-2inx)dx|2=0 quand n tend vers l'infini.
Comme on a que exp(-2inx)=cos(2nx) on a que |f(x)cos(2nx)dx|2=0.
Et donc cn(f)=f(x)cos(2nx)dx =0 quand n tend vers l'infini.
C'est ça ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 15-02-07 à 22:56

Pour la première ligne c'est OK !
Donc on sait que \Large{C_{n}(f)} tend vers 0 lorsque n tend vers \Large{+\infty} ou vers \Large{-\infty}.
Ensuite, pour pouvoir passer au cosinus (c'est faux lorsque tu dis que l'exponentielle est un cosinus), utilise les formules d'Euler !

Kaiser

Posté par dina23 (invité)re : identité de Parseval 19-02-07 à 11:15

Merci beaucoup et désolée pour le retard dans mes remerciements (problème avec ma connexion Internet...). Bonne journée

Posté par
kaiser Moderateur
re : identité de Parseval 19-02-07 à 11:16

Mais je t'en prie !
aucun problème



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