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Niveau maths spé
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prouver qu'une fonction est de classe C2

Posté par
underground15
02-02-11 à 19:50

Salut tout le monde,
bien voilà,je voulais savoir si pour le théorème de schwartz,il y'a équivalence,je veux dire si on montre que (d²f)/dxdy=(d²f)/dydx
on peut déduire que f est de classe C2?
ou bien je dois montrer que la fonction est dérivable deux fois et sa dérivée seconde est continue?
la fonction est:
u(s,t)=exp(s(X+tY) avec X et Y de Mn(R)
merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 03-02-11 à 18:08

Bonjour

Ta fonction est composée de fonctions C^\infty donc elle est C^\infty sans problème!

En revanche la réponse à ta question est NON Il y a des fonctions qui possèdent des dérivées secondes croisées égales et mêle continues, mais pas deux fois différentiables. Voici un exemple:
f(x,y)=\{x^2\sin\(\frac{1}{x}\)+y^2\sin\(\frac{1}{y^2\)\ si \ x\neq 0\ et\ y\neq 0\\ x^2\sin\(\frac{1}{x}\)\ si\ x\neq 0\ et\ y=0\\ y^2\sin\(\frac{1}{y}\)\ si x=0\ et y\neq 0\\ 0\ si\ x=y=0

Posté par
underground15
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 09:37

merci Camélia,mais je n'arrive pas à prouver qu'elle est de classe C2.Pouvez vous me donner un coup de main?

Posté par
Camélia Correcteur
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 14:09

Ta fonction?

L'exponentielle (même de matrices) est C^\infty (somme d'une série entière de rayon de convergence infini) et ensuite, c'est une composée avec des fonctions affines.

Posté par
underground15
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 19:12

le problème c'est qu'on n'a pas encore fait les fonctions affines,le prof nous a dit de le démontrer avec les dérivées partielles,j'ai essayé de les calculer,mais il faut que j'avoue,je suis un peu faible en calcul différentiel

Posté par
carpediem
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 19:30

salut

ça m'étonnerit qu'on voie la fonction exp avant la fonction affine (qui est vue en seconde...)

u(s,t) = exp[v(s,t)] avec v(s,t) = s(X+tY)

v est donc linéaire en s et affine en t....

il est donc aisé de dériver la fonction u composée de exp et v

ainsi dv/ds = X+tY et dv/dt = sY
.....

Posté par
underground15
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 20:31

j'ai fait mes études au maroc,alors je ne sais pas si on suit le programme de la même façon!!
sinon pour les dérivées partielles d'ordre 2,j'ai trouvé (d²u)/ds²=(X+tY)²exp(s(X+tY) et pour d²u/dt²=Y²exp(s(X+tY),corrigez moi si j'ai faux s'il vous plaît,car comme je l'ai déjà mentionné,je suis faible en calcul différentiel

Posté par
carpediem
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 20:38

ok

oui c'est cela

mais je pense que tu as vu les fonctions affines x --> ax+b

c'est la même chose ici avec des cofficients qui sont des matrices...

Posté par
underground15
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 04-02-11 à 20:58

Pouvez vous tout me récapituler our que je comprenne mieux?
merci d'avance

Posté par
Camélia Correcteur
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 05-02-11 à 14:30

Si les matrices X et Y ne commutent pas, les dérivées partielles de l'exponentielle sont beaucoup plus compliquées que ça! Pourquoi mettre (X+tY) devant l'exponentielle et non après? Où encore ailleurs?

Posté par
underground15
re : prouver qu'une fonction est de classe C2 06-02-11 à 15:27

non les matrices ne commuttent pas,alors les dérivées partielles que j'ai calculées sont fausses?
le terme X+tY doit il disparaître?s'il vous plaît aidez moi!!!!



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