Question simple sur les distributions

Bonjour à tous
Je suis en école d'ingé et je m’entraîne aux partiels de mathématiques appliquées. La première question est :

La fonction $f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}$ définie par $f(x)=x^2+1$ si $x\geq 0$ et $f(x)=-1$ si $x<0$ n'est ni continue, ni linéaire. Est-ce une distribution ? Si oui, est-ce une distribution régulière ? Si non, pourquoi ?

Pour moi, la question "$f$ est-elle une distribution" n'a pas de sens. Il faudrait plutôt dire "$f$ représente-t-elle une distribution ?"

Du coup, j'ai montré que $\forall\varphi,\ <f,\varphi>\,=\,<2H-1+Hx^2,\varphi>$ (petit abus de langage ici mais vous avez compris), où $H$ est la distribution d'Heavyside. Immédiatement on a $2H$ qui est une distribution, "$1$" aussi et la fonction carré est une fonction $C $infini donc $x^2H$ reste une distribution.
Donc $2H-1+Hx^2$ est une distribution. Ainsi $f$ représente la distribution $T_f=2H-1+Hx^2$.

$T_f$ est régulière puisque par définition elle est représentée par la fonction $f$ qui est localement intégrable (car continue par morceaux).

J'ai l'impression que le prof nous a mal posé le problème. Qu'en pensez-vous ?
Merci.
A.V

Réponses

  • NB : la fonction n'est pas régulière certes. Mais la distribution $T_f$ l'est (dans le cours, la définition d'une distribution $T$ régulière est qu'il doit exister une fonction localement intégrable $f$ telle que $<T_f,\varphi>\,=\,<f,\varphi>$).
  • Bonjour,
    Aguelord a écrit:
    Pour moi, la question "f est-elle une distribution" n'a pas de sens. Il faudrait plutôt dire "f représente t-elle une distribution ?"

    Oui. Disons que "f est-elle une distribution" est un abus de langage. Mais tu as l'air d'avoir très bien compris la nature et la signification de cet abus de langage (tu).
    Est-ce que le prof a mal posé le problème ? Je ne sais pas ; ça dépend des abus de langage qu'on veut bien lui pardonner ^^. Mais j'ai l'impression qu'il voulait justement faire comprendre à ces élèves cet abus de langage en l'employant, pour éviter qu'ils confondent ensuite la linéarité de $\varphi\mapsto\langle f,\varphi\rangle$ avec la linéarité de $f$.

    Sinon, pas besoin de passer par $H$ : $f$ est une fonction mesurable localement intégrable, donc elle représente une distribution régulière. Basta.
  • Calli a écrit:
    Oui. Disons que "f est-elle une distribution" est un abus de langage. Mais tu as l'air d'avoir très bien compris la nature et la signification de cet abus de langage (tu).

    Oui mais du coup la définition de la régularité me parait confuse (voir mon deuxième message http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,2129494,2129502#msg-2129502 ).
    En tout cas merci de votre réponse !
  • C'est juste que le mot "régulier" désigne deux choses différentes selon que l'on parle d'une fonction réelle ou d'une distribution. D'ailleurs l'adjectif régulier en parlant d'une fonction n'a en général aucune définition précise, contrairement au concept de distribution régulière.
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