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Niveau maths spé
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Projecteur ?

Posté par
Shake
04-07-09 à 23:41

Bonjour,

j'ai un exercice qui me pose problème :

Déterminer la distance du polynôme x^2 + 1 au sous ensemble des polynomes scindés de degré inférieur ou égal à 2.

Il ressemble à un exercice habituel où on introduit un produit scalaire, un projecteur etc.. mais là ça fonctionne pas bien :s

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Projecteur ? 05-07-09 à 00:47

On travaille dans l'espace \mathbb{R}_2[X] ? muni de quelle métrique ? quelle norme ? quel produit scalaire ?

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 05-07-09 à 12:01

Ce qui est bizarre c'est justement que l'ensemble sur le quel on projette n'est pas un espace vectoriel. c'est là que je coince.  

Posté par
Gaxe
re : Projecteur ? 05-07-09 à 13:01

Salut,

Traville t on forcément avec des polynômes réels?
Dans ce cas, es tu sûr  de ne pas connaître un espace vectoriel où tous les polynôme sont scindés ?

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 05-07-09 à 13:23

Euu je pense qu'on travaille sur les polynomes réels.

un sous espace vectoriel de R2[X] où tous les polynômes sont scindés, eu non je connais pas ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Projecteur ? 07-07-09 à 23:16

Dans un espace métrique (E,d) (tout court) ,

la distance d'un élément x à une partie non vide A de E est toujours bien définie par axiomatique de \mathbb{R} :

4$\fbox{d(x,A)=inf\{d(x,a)\;/\;a\in A\}} tu vois donc qu'à priori aucune structure de A n'est exigible sauf erreur bien entendu

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 08-07-09 à 10:34

Ah ok Très bien. Donc J'essaye alors:

si on note H le sous ensemble des polynomes de degrés inférieur à 2 scindés et on introduit la norme 2 "N2" c'est à dire l'application qui à un polynome
a X^2 + b X + c associe ( a^2 + b^2 + c^2 )^(1/2)

d(x^2+1, H ) = inf{ N2( X^2+1 - a X^2-b X-c ) / (a,b,c) dans R et b^2-4 ac positif )

or N2( X^2+1 - a X^2-b X-c )= [ (1-a)^2 + b^2 + (1-c)^2 ]

et là on étudie alors le minimum de la fonction
f(a,b,c) = [ (1-a)^2 + b^2 + (1-c)^2 ] avec la condition en plus b^2-4ac positif

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 08-07-09 à 10:38

bizarre le seul point critique ( qui annule les 3 derivées partielles ) est (1,0,1) et ne vérifie pas b^2 - 4 ac positif ??

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Projecteur ? 08-07-09 à 23:17

il n'y'a rien de bizarre là dedans c'est ce qu'on appelle une étude d'extremums liés :

on doit minimiser la quantité 4$\blue\;(1-a)^2+b^2+(1-c)^2 sous la contrainte 4$\red\;b^2-4ac\ge0

le point critique que tu as trouvé serait bon pour une étude d'extremums libres ce qui n'est pas le cas ici sauf erreur bien entendu

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Projecteur ? 09-07-09 à 02:57

Si mes calculs sont bons je trouve (par la méthode des multiplicateurs de Lagrange) que 4$\blue d=\frac{2}{\sqrt3}

et que cette distance est atteinte en les deux polynômes scindés de degré deux :4$\blue\;\frac{(x\pm1)^2}{3} sauf erreur bien entendu

remarque : En général dans un evn de dimension finie la distance d'un vecteur à une partie fermée est toujours atteinte

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 09-07-09 à 18:11

Elhor pourrais tu détailler tes calculs please ?

Posté par
jandri Correcteur
re : Projecteur ? 09-07-09 à 19:00

Bonjour Shake et Elhor,

Les résultats donnés par Elhor sont exacts.
On peut les obtenir simplement en écrivant:
3$(1-a)^2+b^2+(1-c)^2\ge (1-a)^2+4ac+(1-c)^2 et en cherchant le point critique de cette derinère fonction g(a,c).
On trouve a=c=1/3 d'où le minimum quand b=2/3.

Posté par
Shake
re : Projecteur ? 09-07-09 à 19:31

Très bien Merci à vous



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