Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Maths sup
Partager :

Mesure de Fonction ^^

Posté par
suistrop
19-10-06 à 22:49

Salut a vous, me revoila pour certains.
Voici le pti pbl auquel j ai pas mal réfléchie mais en vain.
Je demande votre aide une fois de plus!!


Enoncé :
Soit (f_k) une suite de fonction de \mathbb{R} dans \mathbb{R_+} telles que

3$\Bigsum_{i=1}^n \Bigint_{\mathbb{R}} f_k < \infty

Soit n \ge 1. On considere l'ensemble

3$A_n = \Bigcap_{i=1}^{\infty}\{x \in \mathbb{R}; \exists k \ge i,f_k(x) \ge 1/n\}

Montrer que A_n est de mesure nulle. En déduire que la suite (f_k) converge presque partout vers 0.


Mes Impressions:

1)Déja j ai cherché a quoi pouvais servir 2$\Bigsum_{i=1}^n \Bigint_{\mathbb{R}} f_k < \infty mais je n ai trouver nulle part cette formule dans mon cours ou dans des exo.Je voudrais savoir si elle enonce certaine propriété sur la suite de fonction.

2)Je ne vois pas vraiment comment améliorer l' écriture de A_n.

Merci.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Mesure de Fonction ^^ 19-10-06 à 23:04

Bonsoir suistrop

Tout d'abord, remarque que \Large{A_{n}} est representé par une intersection décroissante, donc calculer sa mesure est assez simple si on se souvient d'un certain résultat.

Kaiser

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 19-10-06 à 23:16

Soit (A_i) une suite de B(tribu)

Si la suite des A_i est décroissante et si les A_i sont de mesure finie alors :

3$\mu(\cap A_i)= inf\mu(A_i) = lim \mu(A_i)

Donc je dois Montrer que :
(i)A_i est un borélien
(ii)les A_i sont de mesure finie.

Ensuite je calcule la mesure de inf \mu(A_i) mais je prend quel mesure ici???
quel est le plus simple a utilise inf ou lim apres???

Posté par
kaiser Moderateur
re : Mesure de Fonction ^^ 19-10-06 à 23:28

Ici, la mesure qui intervient est la mesure de Lebesgue.
Sinon, le fait que ce sont des boréliens est assuré par la mesurabilité des \Large{f_{k}} (tu ne l'as pas précisé mais je pense que c'est vrai), mais bon, il suffit de l'écrire (images réciproques de boréliens, intersection dénombrable, etc ...)

Pour le calcul de la mesure, je réfléchis encore.

Kaiser

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 17:19


si quelqu un a d autre piste....
A_n peut etre considéré comme la limite sup des A_k avec A_k ensemble des f_k(x) \ge 1/n je crois.

sinon je ne vois tjs pas a quoi sert la somme des intégrale inférieur a l infini

Merci

Posté par
kaiser Moderateur
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 17:28

Bonjour suistrop

La condition sur la somme des intégrales qui est fini implique tout simplement que les \Large{(f_{k})} sont intégrables.
(Sinon, c'est précisé que c'est vrai pour tout n ?)
Dans ce cas, cela permet de montrer que les \Large{A_{n}} sont de mesure finie.

Kaiser

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 20:07

l'énoncé est tel quel.
je ne vois pas l interet que les f_k soit intégrables :/
sinon je ne vois pas vraiment ce que represente les A_n

Ca representerait l'ensemble des x tel que ma fonction est plus petit que 1/n.

je suis un peu perdu a vrai dire.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 21:37

Je crois qu'il manque quelque chose.
Imagine que pour tout k, \Large{f_{k}(t)=e^{-t^{2}}}.
Cette suite vérifie bien les hypothèses de l'énoncé et pourtant elle ne satisfait pas les conclusions que l'on doit en tirer.
(En particulier, elle ne converge pas presque partout vers la fonction nulle).
Chercher l'erreur.

Kaiser

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 22:07

jvien de voir que je me suis tromper sur la somme c est :

4$\Bigsum_{k=0}^{\infty} \Bigint_{\mathbb{R}} f_k < \infty

Posté par
kaiser Moderateur
re : Mesure de Fonction ^^ 21-10-06 à 22:09

C'est déjà un peu mieux comme hypothèse.
Je continue à réfléchir à ton problème.

Kaiser

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 13:26


Notons B_i=\{x\in \mathbb{R} | \exists k \geq i, f_k(x) \geq \frac{1}{n}\}.

Pour i un entier et pour x \in B_i , notons k_i(x) un entier plus grand que i tel que f_{k_i(x)}(x)\geq\frac{1}{n}.

On a \sum_{k=0}^{\infty}\int f_k(x)dx=\int(\sum_{k=0}^{\infty}f_k(x))dx\geq\int_{A_n}(\sum_{k=0}^{\infty}f_k(x))dx\geq\int_{A_n}(\sum_{k=0}^{\infty}f_{k_i(x)}(x))dx\geq\sum_{k=0}^{\infty}\mu(A_n)\frac{1}{n} d'où nécessairement \mu(A_n)=0.

Cela reste à vérifier car je ne suis pas en forme aujourd'hui.

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 13:31


... petite correction : l'avant-dernier "terme" de la suite d'inégalités, il faut lire somme sur i et non sur k.

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 19:20

stokastik
Joli...mais surtout MERCI

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 19:35


Il y a un truc qui m'embête car pour dire que \sum_{k=0}^{\infty}f_k(x)\geq\sum_{i=0}^{\infty}f_{k_i(x)}(x) il faudrait que k_i(x) soit strictement croissant en i. Qu'en pesnes-tu ?

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 19:42


Ah c'est bon je vois, je t'écris ça de suite

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 19:51


D'abord on a besoin de définir l'entier k_i(x) tel que f_{k_i(x)}(x)\geq\frac{1}{n} dépendant mesurablement de x. Cela est aisé, le choix le plus naturel est k_i(x)=\inf\{k\geq i|f_k(x)\geq\frac{1}{n}. Ah oui au fait avant de faire ça il faut supposer que la mesure de A_n n'est pas nulle, ainsi il en est de même des B_i que j'ai définis tout à l'heure donc en particulier ils sont non vides et ces k_i(x) existe bien.

Ensuite comme je le disais il faudrait que les k_i(x) soient strictement croissants en i. Ce n'est pas forcément le cas mais il est facile de voir que k_i(x)\longrightarrow\infty quand i\to\infty et ainsi on peut en extraire une sous-suite strictement croissante.

Pour être au top de la rigueur, il reste à démontrer la mesurabilité de x\mapsto f_{k_i(x)}(x). On a la mesurabilité de x\mapsto k_i(x). La mesurabilité de f implique je pense la mesurabilité de la fonction G : (k,x)\mapsto f_k(x). Cela permettrait de conclure.

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 22-10-06 à 21:25


... en fait non la mesurabilité de x\mapsto f_{k_i(x)}(x) est inutile

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 23-10-06 à 00:43

trop dur je vais relire tout ca a tete reposée.
Encore Merci pour le tps passé.

Posté par
stokastik
re : Mesure de Fonction ^^ 23-10-06 à 09:59


Non non pas trop dur. En fait oublie toutes mes histoires de mesurabilité, la seule chose que j'avais omise c'est d'extraitre une sous-suite strictement croissante, pour les mesurabilités ça ne sert à rien.

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 23-10-06 à 19:31

ok merci.

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 23-10-06 à 20:44

Une derniere chose pour ta suite croissante si on prend l inf des f_k ca marche pas??

Posté par
suistrop
re : Mesure de Fonction ^^ 23-10-06 à 21:04

J aimerais aussi savoir comment tu passes de l integral sur R a l integral sur An merci ^^



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 1675 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 !