Calcul differentiel !
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barbu23
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par barbu23 » 08 Oct 2007, 23:56
Bonsoir :
Soient
 $)
,
 $)
et
 $)
trois espaces vectoriels normés de dimension non necessairement finie.
Soit

un ouvert de

et considèrons

une application bilinéaire continue et

et

deux applications

sur

avec :

.
Posons :

Questions : $)
Montrer que :

est de classe

sur

 $)
Calculer

et

:
(h) $)
On suppose, désormais que :

 $)
Exprimer
 $)
à l'aide, entre autres , des applications suivantes :
 \hspace{10cm} \longrightarrow \hspace{10cm} \mathcal{L}(E,G) $)
 \hspace{38cm} \longrightarrow \hspace{10cm} B_{1}(y,L) \hspace{10cm} : \hspace{10cm} E \hspace{10cm} \longrightarrow \hspace{10cm} G $)
) $)
 \hspace{10cm} : \hspace{10cm} \Omega \hspace{10cm} \longrightarrow \hspace{10cm} F \times \mathcal{L}(E,F) $)
(x) = (f(x),Dg(x)) $)
 $)
Montrer que :
 \hspace{10cm} \longrightarrow \hspace{10cm} \mathcal{L}(E,G) $)
est bilinéaire continue .
La question
 $)
,
 $)
et
 $)
sont résolues ... il reste la

.
Merci d'avance de votre aide !!
par legeniedesalpages » 08 Oct 2007, 23:59
Bonsoir,
il faut sûrement montrer que les quatre propriétés caractérisant une application bilinéaire sont vérifiées, non?
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:06
Comment ça 4 .. ! il n'y'a que deux : linéarité à gauche et lineéarité à droite ... ! non ?
par legeniedesalpages » 09 Oct 2007, 00:19
énoncé comme ça oui, mais la définition que j'ai, c'est
\qquad B_1(x_1+x_2,y)=B_1(x_1,y)+B_1(x_2,y),\\<br />(2)\qquad B_1(\lambda x,y) = \lambda B_1(x,y),\\<br />(3)\qquad B_1(x,y_1+y_2)=f(x,y_1)+B_1(x,y_2),\\<br />(4)\qquad B_1(x,\mu y)=\mu B_1(x,y))
quels que soient

dans

,

dans
)
, et

dans

Je la trouve plus explicite, mais après c'est une question de goût je pense.
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:27
On a :
(h) = B(y+y',L(h)) $)
et puisque

est bilinéaire continue alors

est linéaire par rapport à la première composante

.
D'où :
(h) = B(y+y',L(h)) = B(y,L(h)) + B(y',L(h)) = B_{1}(y,L)(h) + B_{1}(y',L)(h) $)
c'est à dire :
= B_{1}(y,L)+ B_{1}(y',L) $)
On a :
(h) = B(y,(L+L')(h)) = B(y,L(h)+L'(h)) $)
et puisque

est bilinéaire continue alors

est linéaire par rapport à la deuxième composante

.
D'où :
(h) = B(y,L(h)+L'(h)) = B(y,L(h)) + B(y,L'(h)) = B_{1}(y,L)(h) + B_{1}(y,L')(h) $)
c'est à dire :
= B_{1}(y,L)+ B_{1}(y,L') $)
Donc :

est bilinéaire !
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:28
oui, j'ai oublié la multiplication par un scalaire !!
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:31
Et la continuité ?
par legeniedesalpages » 09 Oct 2007, 00:31
barbu23 a écrit:oui, j'ai oublié la multiplication par un scalaire !!
non tu n'as rien oublié,
(1) et (2) traduisent la linéarité à gauche,
(3) et (4) traduisent la linéarité à droite.
Reste à voir que

vérifie ces quatre points.
Pour la continuité, ça va au-delà de mes capacités, avec cette hietoire de "normes non nécessairement finie".
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:48
On a :
||_{\mathcal{L}(E,G)} = \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B_{1}(y,L)(h)||}{||h||} = \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B(y,L(h))||}{||h||} \leq \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B|| . || (y,L(h))|| }{||h||} \leq \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B|| . ||y|| . || L(h) || }{||h||} \leq ||B||.||y||. \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{|| L(h) || }{||h||} = ||B||.||y||.||L|| $)
Donc :
||_{\mathcal{L}(E,G)} \leq ||B||.||y||.||L|| $)
signifie que

est continue !
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 00:55
Bonne nuit "legeniedesalpages" !
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 15:14
Bonjour :
barbu23 a écrit:On a :
||_{\mathcal{L}(E,G)} = \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B_{1}(y,L)(h)||}{||h||} = \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B(y,L(h))||}{||h||} \leq \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B|| . || (y,L(h))|| }{||h||} \leq \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{||B|| . ||y|| . || L(h) || }{||h||} \leq ||B||.||y||. \displaystyle \sup_{ h \in E \backslash \{ 0 \} } \frac{|| L(h) || }{||h||} = ||B||.||y||.||L|| $)
Donc :
||_{\mathcal{L}(E,G)} \leq ||B||.||y||.||L|| $)
signifie que

est continue !
Est ce que :
 , \mathcal{L}(E,G)) $)
?
En corrigé, il ecrivent
} $)
au lieu de
 , \mathcal{L}(E,G)) $)
.. ! Est ce que c'est la même chose ?! Est ce que celà veut dire que :
 , \mathcal{L}(E,G)) $)
est isomorphe à
 $)
Merci d'avance !!
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 16:41
Help pls !! :help: pourquoi il y'a bijection ?
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barbu23
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par barbu23 » 09 Oct 2007, 20:25
Up ! :help: :help:
par legeniedesalpages » 09 Oct 2007, 21:48
j'ai bien vu ta question barbu, mais je n'y connais rien encore aux normes d'applications bilinéaires et de plus en dimension infinie. Je pense que je verrais ça au semestre 6 en analyse hilbertienne.
Apparemment dans ta fac, ils sont plus bourrins que dans la mienne :)
par legeniedesalpages » 09 Oct 2007, 21:49
 , \mathcal{L}(E,G)) $)
est isomorphe à
 $)
Je pense que c'est faux en dimension finie.
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barbu23
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par barbu23 » 10 Oct 2007, 01:34
oui, en appliquant la propriété qui dit que:
Deux espaces vectoriels sont isomorphes si et seulement s'ils ont la même dimension !!
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