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#1 Re : Entraide (supérieur) » Intégrable (mesure de Lebesgue) » 30-11-2020 18:52:02
Oui oui c'est vrai et elle est même croissante mais quel théorème doit-on utiliser pour cette question ?
#2 Re : Entraide (supérieur) » Intégrable (mesure de Lebesgue) » 29-11-2020 18:48:25
Pour résumer et essayer d'être clair,
Pour la 2) je ne sais pas (après avoir essayé plusieurs méthodes) comment montrer que $f_n (x) = \sum_{k=0}^n \frac{1}{2^k} \phi(x -r_k)$ converge simplement vers une fonction $f: R \rightarrow R_+ U \left\{+\infty \right\} $ non bornée sur tout intervalle ouvert non vide de $R$
Si vous pouviez m'écrire votre raisonnement/ réponse cela m'aiderait beaucoup.
Pour la 3) vous m'aviez dit que pour montrer que $f(x) < +\infty$ il fallait montrer que $f$ est intégrable.
Et pour montrer que $f$ est intégrable il faut montrer que
i) $f$ est mesurable (c'est le cas ici car $f_n$ est mesurable donc f est la somme de fonctions mesurables donc f est mesurable (il me semble que cette propriété existe).
ii) $\int_R |f(x)| dx$ est fini
Or $f(x) = \sum_{n \geq 1} f_n$ donc il faut que je montre que $\int_R |\sum{n \geq 1} f_n| dx < +\infty$ autrement $\int_R |\sum{n \geq 1}\sum_{k=0}^n \frac{1}{2^k} \phi(x -r_k) | dx < +\infty$
Et ma question est donc comment montrer que $\int_R |\sum{n \geq 1}\sum_{k=0}^n \frac{1}{2^k} \phi(x -r_k) | dx$ est fini ?
#3 Re : Entraide (supérieur) » Intégrable (mesure de Lebesgue) » 29-11-2020 13:34:59
Pour la 2)
J'ai une autre idée, on pourrait utiliser le critère de convergence des séries à termes positifs et majorer la série pour montrer que $f_n$ converge simplement vers une fonction $f$
Mais je ne vois pas quelle série convergente prendre, si vous avez une idée
De même je ne sais pas après montrer que $f$ est non bornée sur tout intervalle ouvert non vide (vous m'avez dit il faut utiliser $k \rightarrow r_k$ mais je vois pas comment faire)
Ou si vous avez une autre façon de faire je suis preneur aussi ^^
Pour la 3), j'ai rééfléchi à votre exemple et cela m'a aidé
Soit $f(x) = \sum{n \geq 1} f_n$
Je veux montrer que $\int_R |f(x)| dx$ est fini
Je commence donc par montrer que $\int_R |\sum_{k=0}^{n} |{\frac{1}{2^k} \phi (x -r_k)|}$ est fini
$\int_R |\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{2^k} \phi (x -r_k)|dx} \leq \sum_{k=0}^{n} \frac{1}{2^k}\int_R |\frac{1}{2^k} \phi (x -r_k)|dx$
Or d'après la 1) $\phi$ est intégrable donc $\int_R |\frac{1}{2^k} \phi (x -r_k)|dx < + \infty$
Et $\sum_{k=0}^{ \infty} \frac{1}{2^k} = 2 $ donc $\sum_{k=0}^{ n} \frac{1}{2^k} = 2 < +\infty $
Par conséquent, $\sum_{k=0}^{n} \frac{1}{2^k}\int_R |\frac{1}{2^k} \phi (x -r_k)|dx < +\infty$
d'où $\int_R f_n dx < +\infty$ et $f_n$ est mesurable donc $f_n$ est intégrable
or $f(x) = \sum_{n \geq 1}f_n$
Donc $f$ est intégrable par somme de fonctions intégrables
Donc $\int_R |f(x)| dx < +\infty$
Donc $|f(x)| < +\infty$
Pouvez-vous me dire si le raisonnement est correcte où s'il y a des passages flous/incorrects s'il vous plaît.
Je vous remercie d'avance !
#4 Re : Entraide (supérieur) » Intégrable (mesure de Lebesgue) » 28-11-2020 19:12:02
Bonsoir Fred,
1) Oui exacte j'oublie toujours que la continuité implique la mesurabilité !
2) A vrai dire je ne sais pas comment utiliser que $k \rightarrow r_k$ est une bijection.
A part dire que $k \rightarrow r_k$ est surjectif . Je vois bien qu'on "part de $N$ pour aller dans $Q$" mais je ne vois pas ce qu'on peut en déduire ...
3)
3) Et si tu démontrais que $f$ est intégrable???
C'est-à-dire que mon raisonnement où j'avais posé $f(x) = \sum_{n \geq 0} f_n$ était correcte ?
Si c'est le cas, on a montré à la 1) que $\phi$ est intégrable sur $R$
De plus, $\frac {1}{2^k}$ est mesurable et $\int_{0}^{1}{\frac{1}{2^k}}dk = [-\frac{1}{ln(2).2^k}]_0^1 = \frac{1}{2ln(2)} < + \infty$ (je ne suis pas sûr des bornes)
Donc $\frac {1}{2^k}$ est intégrable
Donc $f_n$ est intégrable
Donc $f$ est intégrable donc en particulier $\int{ |f|} < + \infty$ (je ne sais pas les bornes ...) donc $f (x) < + \infty$
#5 Entraide (supérieur) » Intégrable (mesure de Lebesgue) » 28-11-2020 18:00:15
- Cocomaths
- Réponses : 8
Bonjour à toutes et à tous !
J'ai un exercice qui me pose quelques problème.
Soit la fonction définie sur $R$ par $\phi (x) = x ^{-1/2}$ si $x \in ]0,1]$ et $\phi (x)=0$ sinon
1) Montrer que $\phi$ est intégrable sur $R$ pour la mesure de Lebesgue $\lambda$ sur $R$
Il faut montrer que :
i) $\phi$ est $(R, \lambda)$ mesurable
$\phi^{-1} (x) = x^{-2} $ pour $x \in ]0,1]$
Montrons que pour tout $B \in B(R) $ $\phi^{-1}(B) \in B(R)$
Mais là je ne sais pas comment m'y prendre . Mais je sais par exemple que $]0,1[ \in B(R)$ mais je n'arrive pas à aller plus loin.
$\phi (x)=0$ sinon donc mesurable
ii) $\int_{0}^{1}{x^{-1/2}} = 2 < + \infty$ et $\int_{0}^{+ \infty}{0} = 0< + \infty$
Donc $\phi$ est intégrable sur $R$
2) Soient $k \rightarrow r_k$ une bijection de $N$ vers $Q$ et une suite de fonctions $f_n$ sur $R$ tel que :
$f_n(x)=\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{2^k}\phi (x -r_k)}$. Montrer que $f_n$ converge simplement vers $f : R \rightarrow R_+ U \left\{+ \infty \right\}$ non bornée sur tout intervalle ouvert non vide de $R$
J'avais pour idée de poser $f_k = \frac{1}{2^k}\phi (x -r_k)$
$f_k$ est une fonction positive sur $R_+$
Donc $f_n$est une suite croissante de fonction positives mesurables.
Je poserais aussi $f(x)= \sum _{n \geq 0} f_n(x)$ donc $ f: R \rightarrow R_+ U \left\{+ \infty \right\}$
Donc $f_k$ est une fonction positive sur $R_+$ qui converge simplement vers $ f: R \rightarrow R_+ U \left\{+ \infty \right\}$
Mais je ne sais pas si le raisonnement est là étant donné que j'ai l'impression je ne me suis pas servie de "$k \rightarrow r_k$ une bijection de $N$ vers $Q$'.
3) Montrer que $f(x) < + \infty$ pour $ \lambda$ - presque tout $x \in R$
Je n'ai pas réellement d'idée mais j'ai posé le problème :
$f(x) =\sum_{n \geq 1} f_n(x) = \sum_{n \geq 1}\sum_{k=0}^{n}{\frac{1}{2^k}\phi (x -r_k)}$
4) Montrer qu'il existe un borélien de mesure non nulle $A \subset R$ tel que f_{|A} (la restriction) est bornée.
Je ne sais pas trop comment chercher ... j'ai essayé de chercher un intervalle ouvert qui est un borélien mais je n'ai pas réussi.
Si vous avez des idées ou des pistes n'hésitez pas , votre aide est la bienvenue !
Bien cordialement
#6 Re : Entraide (supérieur) » Topologie » 26-10-2020 10:19:40
Bonjour,
Mais est-ce nécessaire de le marquer vu qu'on sait ce que vaut l'intégrale. Par exemple :
[tex]U_1= \oslash[/tex] et [tex]U_2= X[/tex] alors [tex]U_1 \bigcap U_2 = \oslash[/tex] et on sait que [tex]\oslash[/tex] est un ouvert et même qu'il appartient à [tex]T[/tex]
Merci d'avance !
J'ai une question pour rebondir sur ce sujet aussi. Si je veux déterminer dans [tex](X,T)[/tex] avec je rappelle [tex]X=R^2[/tex] et [tex]T[/tex] défini comme plus haut, l'adhérence et l'intérieur par exemple de[tex] A=[/tex] [tex]R^2[/tex]\ [tex]\left\{(0,0) \right\}[/tex].
On "voit" bien que c'est un ouvert parce que son complémentaire [tex]A^c[/tex] c'est le singleton [tex]\left\{(0,0) \right\}[/tex] qui est fermé. Pas du tout, je reprends !
On "voit" que [tex]A[/tex] est un ouvert parce que c'est [tex]R^2[/tex] privé d'un point. Après je n'arrive pas à l'écrire mathématiquement. Si c'était [tex]R[/tex], j'aurais pu écrire : [tex]A= ]-\infty, 0[ U ]0, +\infty[[/tex]
Peut-on alors dire que vu que [tex]A[/tex] est un ouvert alors [tex]A=A^°[/tex] où [tex]A^°[/tex] désigne l'intérieur
Et [tex]\bar{A} = R^2[/tex].
En fait je ne sais pas si [tex](X,T)[/tex] sert à quelque chose pour déterminer l'adhérence et l'intérieur.
De même si note [tex]B=[/tex] { [tex](x,y) \in R^2 | xy \neq 1[/tex] }.
On voit bien que B est un ouvert donc [tex]B=B^°[/tex] mais [tex]\bar{B} = ?[/tex] je pense à [tex]R^2[/tex] mais je n'arrive pas à le montrer
#7 Re : Entraide (supérieur) » Topologie » 25-10-2020 20:10:03
Bonsoir !
i) Super
ii) Oui exacte, [tex]\oslash[/tex] nous apporte rien et effectivement je suis d'accord avec vous pour le reste
iii) Oui vous voulez dire par là que par exemple, je dois faire [tex]U_1= \oslash, U_2=X[/tex] donc [tex]U_1 \bigcap U_2= \oslash \in T[/tex]
et [tex]U_1=X et U_2= \oslash[/tex] donc [tex]U_1 \bigcap U_2= \oslash \in T[/tex]
Mais vous avez raison, je vais écrire que [tex]U_1[/tex] , [tex]U_2[/tex] ont des rôles symétriques !
Je vous remercie pour votre réponse ! Tout est clair !
Je vous souhaite une bonne soirée
Bien cordialement
#8 Entraide (supérieur) » Topologie » 25-10-2020 18:21:15
- Cocomaths
- Réponses : 4
Bonjour,
J'ai un exercice où je comprends ce qu'il faut faire mais je n'arrive pas bien à le montrer.
Dans X= R^2, montrer que [tex]T: = \oslash \bigcup{}X \bigcup{} \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\}[/tex] est une topologie.
Je vérifie les trois axiomes :
i) [tex]X, \oslash \in T[/tex] par définition de [tex]T[/tex]
ii) Soit (U_i)_{i \in I} une famille de T.
Si [tex]U_i= \oslash[/tex] pour tout [tex]i \in I[/tex] alors l'union est [tex]\oslash[/tex] qui est un élément de [tex]T[/tex]
Si [tex]U_i= X[/tex] pour tout [tex]i \in I[/tex] alors l'union est [tex]X[/tex] qui est un élément de [tex]T[/tex]
Si [tex]U_i= \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\} [/tex] pour tout [tex]i \in I[/tex] alors l'union est [tex]\left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\}[/tex] qui est un élément de [tex]T[/tex]
Mais maintenant comment écrire rigoureusement que si [tex]U_i = \oslash[/tex] ou [tex]U_i= X[/tex] ou [tex]U_i = \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\}[/tex] alors [tex]\bigcup_{i}{U_i} \in T[/tex]. Si j'essaye :
S'il existe[tex] i \in I[/tex] tel que [tex] U_i= X[/tex] alors [tex]\bigcup_{i}{U_i}=X \in T[/tex]
Sinon il existe un [tex]i_0\in I [/tex] tel que [tex] U_{i_0} = \oslash[/tex] et pour tout [tex]i \in I[/tex]\ [tex]i_0[/tex] [tex] U_i=\left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\} \in T[/tex]
(Parce que je sais que l'ensemble vide est un ouvert, X est un ouvert et que la boule ouverte est un ouvert et de plus que la réunion quelconque d'ouvert est un ouvert. Mais je sais pas si la rédaction est rigoureuse et juste...
iii) Soient [tex]U_1, U_2 \in T[/tex]
Si [tex]U_1= \oslash[/tex] et [tex]U_2 = X[/tex] alors [tex]U_1\bigcap{}U_2 = \oslash \in T [/tex]
Si [tex]U_1= \oslash[/tex] et [tex]U_2 = \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\}[/tex] alors [tex] U_1\bigcap{}U_2 = \oslash \in T[/tex] (je ne suis pas sûr)
Si [tex]U_1=X[/tex] et [tex]U_2= \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\}[/tex] alors [tex]U_1\bigcap{}U_2= \left\{B_r((0,0)) |r > 0 \right\} \in T[/tex]
Voilà je ne suis pas sur de moi dans la rédaction, n'hésitez pas à me reprendre, me corriger et me faire des remarques !
Bonne soirée à toutes et à tous!
Bien cordialement
#9 Re : Entraide (supérieur) » Diagonalisable » 15-06-2020 08:50:37
Bonjour,
Oui je trouve une seule valeur propre 1 et la multiplicité dépend si je suis dans R^2 ou R^4 par exemple.
Donc juste le rang suffit je pense alors
#10 Entraide (supérieur) » Diagonalisable » 15-06-2020 08:34:27
- Cocomaths
- Réponses : 2
Bonjour,
J'ai une question j'ai une matrice de rang 3 et j'ai trouvé une valeur propre de multiplicité 3
On peut alors dire que la matrice n'est pas diagonalisable ou faut-il montrer que le Sous-espace propre est de dimension différent de 3 ?
Merci d'avance
Cordialement
#11 Re : Entraide (supérieur) » Rayon de convergence » 15-05-2020 17:23:28
En effet, au début vous avez dit que le rayon de convergence est l bborne supérieure des R ..
De plus je me rend compte que quand [tex]\alpha =3[/tex] si r=0 alors la limite est 1 donc R=1
#12 Re : Entraide (supérieur) » Rayon de convergence » 14-05-2020 16:38:30
Excusez-moi j'ai une dernière question.
C'est vrai j'ai fait sans réfléchir parce que j'utilisais d'Alembert mais quand on trouve la limite pour les différents [tex]\alpha[/tex] pour trouver R on fait toujours [tex]1\R[/tex] ?
#13 Re : Entraide (supérieur) » Rayon de convergence » 14-05-2020 15:02:21
Re,
oui excusez-moi j'avais oublié ceci !
Oui oui d'accord j'ai compris !
Conclusion Si [tex]\alpha= 3[/tex] [tex]R=+\infty [/tex], si [tex]\alpha<3[/tex] [tex]R=0^+[/tex] et enfin si [tex]\alpha >3[/tex] [tex]R=+\infty [/tex]
JE vous remercie pour votre aide et je vous souhaite une bonne journée !
Bien cordialement
#14 Re : Entraide (supérieur) » Rayon de convergence » 14-05-2020 14:44:10
Bonjour !
C'est vrai que revenir à la définition si je puisse dire me parait une bonne idée. Avant tout je tiens à m'excusez j'ai fait une faute dans l'énoncé la puissance c'est [tex]n^\alpha[/tex]. La voici écrite correctement : [tex]\sum_{n>=1}({1-\frac{1}{2n^2}})^{n^\alpha}z^n[/tex]
Je ne comprends pas comment vous avez procédé pour trouver [tex]a_nr^n[/tex]
En effet si je fais un DL en 0 d'odre 1 de [tex]ln(1-\frac{1}{2n^2})[/tex] alors je trouve [tex]\frac{-1}{2n^2}[/tex]
De plus, je vois bien qu'il y a 3 cas. Mais personnellement j'aurais fait avec [tex]\alpha<2+\infty [tex]\alpha=2[/tex] et [tex]\alpha>2[/tex]
Cependant quand j'aurais vérifié votre DL et que j'aurai compris qui faut faire [tex]\alpha[/tex] selon 3
Pour le cas1, je suis tout à fait d'accord avec vous !
Pour le cas 2, je vois bien que [tex]nln(r)[/tex] domine or [tex]\lim_{n->\infty} nln(r) = +\infty[/tex] pour tout r (on peut peut-être parler de croissance comparée) Donc [tex]R=0^+[/tex]
Pour le cas 3, cela revient à [tex]exp(-\frac{n^2}{2} +nln(r)) = exp(n(-\frac{1}{2}+ln(r))[/tex] donc [tex]\lim_{n->\infty} exp(n(-\frac{1}{2}+ln(r))[/tex] tend vers [tex]+\infty[/tex] pour tout r
#15 Entraide (supérieur) » Rayon de convergence » 14-05-2020 13:18:07
- Cocomaths
- Réponses : 6
Bonjour !
Je n'arrive pas à trouver le rayon de convergence pour la série : [tex]\sum_{n>=1}({1-\frac{1}{2n^2}})^{n^\alpha}z^n[/tex]
Il faut savoir que d'habitude je le trouve avec d'Alembert.
J'ai trouvé une moitié de réponse. En effet, j'ai posé [tex]a_n=({1-\frac{1}{2n^2}})^{n\alpha}= exp(n^\alpha ln(1-\frac{1}{2n^2})[/tex]
J'ai fait une composition de DL en 0 sauf que je peux le faire si [tex]\alpha<2[/tex] et après j'ai fait [tex]\frac{a_{n+1}}{a_n}[/tex] j'ai fait trouvé la limite et donc R=1
Mais si \alpha >2 je ne sais pas comment m'y prendre..
Si quelqu'un a une idée je suis preneur !
Bonne journée à tous
Bien cordialement
#16 Re : Entraide (supérieur) » Convergence absolue » 10-05-2020 13:59:31
Je vous remercie sincèrement pour votre aide !
Je vous souhaite une bonne journée,
Bien cordialement,
Corentin
#17 Re : Entraide (supérieur) » Convergence absolue » 10-05-2020 09:20:55
D'accord !
Par conséquent, vu que [tex]\frac {1}{\sqrt{n}}[/tex] diverge et que les fonctions sont du même signe, d'après le théorème d'équivalence la série n'est pas absolument convergente
#18 Re : Entraide (supérieur) » Convergence absolue » 09-05-2020 19:35:15
Bonjour,
Vous vouliez dire une équivalence comme celle-ci ?
[tex]\mid \frac {(-1)^n}{\sqrt{n}}*cos\frac{(-1)^n}{\sqrt{n}}\mid = \mid \frac {(-1)^n}{\sqrt{n}}\mid \mid cos{\frac{(-1)^n}{\sqrt{n}}} \mid \sim \frac {1}{\sqrt{n}}[/tex]
#19 Entraide (supérieur) » Convergence absolue » 09-05-2020 18:57:05
- Cocomaths
- Réponses : 6
Bonjour !
Je dois dire si une série est convergente et absolument convergente.
D'habitude je montre que si elle est absolue convergente alors elle est convergente.
Or ici, je n'arrive pas à montrer qu'elle est absolument convergente mais j'ai réussi à montrer qu'elle était convergente par le CSA.
Voici la série :
[tex]\sum_{n=1}^{\infty }\frac {(-1)^n}{\sqrt{n}}*cos{\frac{(-1)^n}{\sqrt{n}}}[/tex]
En effet quand je fais la valeur absolue de toute la fonction j'obtiens qu'elle est <= [tex]\frac{1}{sqrt(n)}[/tex]
or [tex]\frac{1}{sqrt(n)}[/tex] diverge donc on peut rien conclure ....
Je vous remercie d'avance
Bonne soirée à tous,
Bien cordialement,
Corentin
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