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Niveau école ingénieur
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Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes

Posté par
Maesan
15-03-23 à 18:09

Bonjour à tous et merci de me lire.

En fait j'ai un soucis sur un exercice de topologie. C'est le suivant:

Pour (x,y)2, on pose ||(x,y)||=Supt[|x+ty|/(1+t2)]

Montrer que ||.|| est une norme sur 2

J'ai pu traiter cette question sans difficultés.

Est-elle uniformément équivalente à la norme euclidienne ?

Je pense à montrer que les distances associées sont uniformément équivalentes  .J'ai un grand soucis je n'ai vraiment pas d'idées entre la norme euclidienne qui a ses racines carrées et ma norme qui a des sup je suis perdue.
Pouvez-vous me donner des indices s'il vous plaît ?

Merci beaucoup.

Posté par
matheux14
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 15-03-23 à 22:32

Bonsoir,

Pour montrer que deux normes sont uniformément équivalentes, il suffit de montrer qu'elles induisent la même topologie. En d'autres termes, il faut montrer que la notion de convergence (et donc d'ouverts, de fermés, etc.) est la même avec les deux normes.

Dans le cas présent, on peut montrer que la norme ||\cdot|| et la norme euclidienne sont uniformément équivalentes en montrant que tout ouvert (resp. fermé) pour l'une est un ouvert (resp. fermé) pour l'autre.

Voici quelques pistes pour commencer :

* Montrer que la norme ||\cdot|| est continue par rapport à la norme euclidienne. Plus précisément, montrer qu'il existe des constantes c_1, c_2 > 0 telles que c_1 ||(x,y)||_2 \leq ||(x,y)|| \leq c_2 ||(x,y)||_2 pour tout (x, y) \in \R^2, où ||\cdot||_2 est la norme euclidienne. Cela implique que la convergence dans l'une est équivalente à la convergence dans l'autre.

* Pour tout (x, y) \in \R^2, montrer qu'il existe un rayon r > 0 tel que le disque fermé \overline{B}_{||\cdot||}(x,y,r) (i.e., la boule fermée de rayon r pour la norme ||\cdot||) contient le disque fermé \overline{B}{||\cdot||_2}(x,y,r/c_1) (i.e., la boule fermée de rayon r/c_1) pour la norme euclidienne. Cela montre que tout ouvert pour l'une est un ouvert pour l'autre.

* Montrer que tout fermé pour ||\cdot|| est un fermé pour ||\cdot||_2, et vice versa. Pour cela, on peut utiliser le fait que la norme ||\cdot|| est continue et que toute suite convergente dans un fermé converge également dans le même fermé.

* Une fois montré que les deux normes sont uniformément équivalentes, vous pouvez utiliser cela pour montrer des propriétés sur la norme ||\cdot|| en utilisant des propriétés que vous connaissez sur la norme euclidienne, et vice versa.

Posté par
Maesan
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 17-03-23 à 13:58

D'accord merci

Posté par
Maesan
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 17-03-23 à 13:58

D'accord merci beaucoup  j'essayerai cela*

Posté par
matheux14
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 17-03-23 à 15:41

De rien, tu pourrais écrire tes résultats ici pour qu'on puisse vérifier ensemble.

Posté par
Maesan
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 17-03-23 à 17:22

D'accord j'essairai en fait c'est super long je l'ai déjà fait sur papier
La charte du forum me permet-elle de filmer mon travail s'il vous plaît ?

Posté par
Maesan
re : Montrer que deux normes sont uniformément équivalentes 17-03-23 à 17:22

J'essayerai *



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