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Niveau Maths sup
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produit normes

Posté par
jonwam
15-01-12 à 13:31

bonjour,

comment faites-vous pour montrer que la norme du produit est plus petite que le produit des normes?

J'ai tenté quelque chose en voulant utiliser l'inégalité triangulaire (en même on a pas grand chose à utiliser d'autre je pense) mais je tourne en rond.

merci

Posté par
Surb
re : produit normes 15-01-12 à 13:55

Bonjour,

Je pense qu'il va être difficile de donner une preuve générale, en effet la preuve dépendra de la norme en question et surtout des "vecteurs" dont tu calcules la norme...
En effet de ce que je sais, le fait que la norme matricielle soit sous-multiplicative (la norme du produit est inférieur ou égal au produit des normes) se montre (avec Cauchy-Schwarz si mes souvenirs sont bons) de manière très différente que pour le produit de deux fonctions avec les normes de Lp (qui est l'inégalité de Hölder).

Posté par
DHilbert
re : produit normes 15-01-12 à 14:13

Dans le cas réel. Soit x et y quelconques dans \R, ce dernier étant muni d'un produit scalaire noté <.,\,.>. Du fait que le produit scalaire est une forme bilinéaire symétrique, l'on a, pour tout a\in\R :

0\,\,\leq\,\,<x-a\,y,\,x-a\,y>=<x-a\,y,\,x>-a\,<x-a\,y,\,y>\\\\=<x,\,x>-a\,<y,\,x>-a\,(<x,\,y>-a\,<y,\,y>)\\\\=<x,\,x>-a\,<y,\,x>-a\,<x,\,y>+a^2\,<y,\,y>\\\\=<x,\,x>-a\,<x,\,y>-a\,<x,\,y>+a^2\,<y,\,y>\\\\=<x,\,x>-2a\,<x,\,y>+a^2\,<y,\,y>\\\\=\vert\vert x\vert\vert^2-2a\,<x,\,y>+a^2\,\vert\vert y\vert\vert^2

Ainsi a-t-on 0\,\,\leq\,\,\vert\vert x\vert\vert^2-2a\,<x,\,y>+a^2\,\vert\vert y\vert\vert^2 si et seulement si \Delta'=<x,\,y>^2-\vert\vert x\vert\vert^2\,\vert\vert y\vert\vert^2\,\,\leq\,\,0. D'où \vert<x,\,y>\vert\,\,\leq\,\,\vert\vert x\vert\vert\,\vert\vert y\vert\vert

Mais je pense que tu connais déjà cette preuve.

A +

Posté par
Surb
re : produit normes 15-01-12 à 14:21

Bonjour DHilbert,

Je suppose que tu as mieux compris la question que moi, j'avoue que je pensais que dans la question de jonwam les mots "norme" désignaient deux fois la même chose.

Posté par
DHilbert
re : produit normes 15-01-12 à 14:21

Errata : Lire :

Soit x et y quelconques dans un espace vectoriel euclidien V. L'on note <.,\,.> le produit scalaire sur V. [...]

A +

Posté par
DHilbert
re : produit normes 15-01-12 à 14:29

@Surb : Non, car j'ai réctifié mon message entre temps. Cependant, je considère quand même que le \R-espace vectoriel \R est muni de sa norme (sic) usuelle.

Que se passe-t-il dans le cas "complexe" ; je lui laisse le loisir de voir ce qui se passe pour les espaces préhilbertiens ou hermitiens.

A +

Posté par
Surb
re : produit normes 15-01-12 à 14:53

DHilbert:

Citation :
Cependant, je considère quand même que le \R-espace vectoriel \R est muni de sa norme (sic) usuelle.


Ce qui est tout a fait justifié, j'aurais fais de même.
Personnellement j'ai pas vu que produit désignait produit scalaire et donc je pensais que l'on voulait montrer quelque chose du type \|A\cdot B \| \leq \|A\|\|B\| pour A,B \in \mathbb{R}^{n \times n} (ici \cdot ne désigne pas le produit scalaire mais le produit matricielle ). Mais bref je m'arrête là, histoire de pas trop compliquer le topic .

Posté par
DHilbert
re : produit normes 15-01-12 à 14:59

@Surb : Nous verrons bien quand l'auteur reviendra et nous apportera quelques lumières.

A +

Posté par
jonwam
re : produit normes 15-01-12 à 15:53

merci à vous deux pour vos réponses

c'est après avoir regardé la définition d'une norme sur une algèbre que je me suis posé la question (et que je l'ai postée sans trop y réfléchir avant ) mais en effet Surb si le produit de deux normes est toujours le même, l'autre est spécifique à chaque objet que l'on traite et donc il parait plus que logique qu'une démonstration générale ne peut être espérée sur des objets différents (et même des multiplications différentes).
Mais alors avez-vous un exemple d'ev où l'inégalité serait fausse svp?

Posté par
Camélia Correcteur
re : produit normes 15-01-12 à 17:19

Bonjour

Si sur l'espace des polynômes réels tu prends ||\sum a_nX^n||=sup|a_n| regarde ce qui se passe pour P=Q=X+1

Posté par
Surb
re : produit normes 15-01-12 à 18:39

Merci Camelia pour cet exemple d'une merveilleuse simplicité . J'étais entrain d'essayer d'en construire un avec difficultés pour obtenir quelque chose de pas trop affreux.



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