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Niveau maths spé
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Normes

Posté par
fabom13m
11-11-17 à 18:59

Bonjour,
Je me pose la question suivante :
Si N est une norme sur Rn et si pour tout i compris entre 1 et n,
0 \leq xi \leq yi
Alors, peut on en conclure que N(x1 , ... , xn) \leq N(y1 , ... , yn)
Je l'ai vérifié pour quelques normes usuelles mais je n'ai pas réussit à le démontrer pour une norme quelconque ni a l'infirmer avec une norme particulière...
Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
boninmi
re : Normes 11-11-17 à 21:39

En dimension finie, toutes les normes sont équivalentes:
Donc, à vue de nez, la propriété que tu conjectures "ne doit pas être loin d'être vraie".
Je ne sais pas s'il est possible d'aller plus loin et si ça peut te mettre sur la voie.

Posté par
jb2017
re : Normes 11-11-17 à 22:00

Bonjour
Sans restreindre  la généralité pour u=(x,y)\in R_+\times R_+^{n-1}
il suffit de montrer que l'application de
x\in R^+ ---> N(x,y) est croissante.

Si ce n'est pas le cas il existe a et b dans R^+
tel que a<b et N(b,y)< N(a,y)

On considère la boule B (fermée) de centre O et de rayon N(b,y).
Comme N(-b,y)=N(b,y) alors (-b,y) est dans B.
Les boules étant convexes, on en déduit que (a,y) est dans B, ce qui est contradictoire.

Posté par
jsvdb
re : Normes 11-11-17 à 22:08

Bonsoir fabom13m.

Voici une idée à finaliser :

Soit y=(y_1,\cdots,y_n). On note y^i = (0,\cdots,y_i,0,\cdots,0) l'élément de \R^n dont la ième coordonnée est celle de y et les autres nulles. On note B_y = \bar B (0,N(y)).

Il n'est pas difficile de montrer que l'hyperparallépipède défini par les points y_i,y et 0 est entièrement inclus dans B_y grâce aux symétries et convexité de B_y.

Or, précisément, cet hyperparallépipède est l'ensemble H=\{(\lambda_1.y_1,\cdots,\lambda_n.y_n)~|~0\leq \lambda_i \leq 1\}.

Conclusion : x\in H \Rightarrow N(x) \leq N(y)

Posté par
jb2017
re : Normes 11-11-17 à 22:13

Rebonjour
Je crois que la démo de @jvsdb et la mienne  sont similaires dans le sens que l'on utilise la convexité et la symétrie. En fait c'est ça l'ingrédient.

Posté par
fabom13m
re : Normes 12-11-17 à 10:20

Super, merci beaucoup!

Posté par
carpediem
re : Normes 12-11-17 à 11:31

salut

jb2017 : je ne comprends pas ta conclusion de 22h (la dernière ligne)

Posté par
jb2017
re : Normes 13-11-17 à 21:04

Bonjour
@Carpediem voici un peu  de détails pour la dernière ligne:
on a   -b<0<a<b
Donc a est  dans  ]-b,b[, ou si on veut : il existe 0<t<1 tq
a=t(-b)+(1-t)b  
Donc (a,y)=t(a,-b)+(1-t)b.
La boule  B étant convexe  on en déduit que (a,y)\in B et c'est  contradictoire
N(a,y)>N(b,y)
J'espère que c'est d'accord?  


  

Posté par
carpediem
re : Normes 14-11-17 à 00:05

ha ok !!

tout à fait d'accord ...

merci



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