fonctions monotones dans R^n

Bonjour

Je me trouve face à un dilemme concernant la leçon d'agreg 228 "{\bf fonctions monotones fonctions convexes applications}"

En première approche on parle de fonctions monotones de R dans R.
Et j'ai donc estimé que l'on pouvait bâtir toute cette leçon pour des fonctions réelles de la variable réelle.

Mais voilà on peut définir la monotonie de $\R^n$ dans $\R^n$ par $< f(x)-f(y),(x-y)>\ \geq 0$ avec $< , >$ produit scalaire euclidien

J'ai vu sur le net des plans traitant cette leçon avec une seule variable et d'autres avec plusieurs.

Moi j'hésite beaucoup parce que rien qu'avec une seule variable la monotonie il y a de quoi raconter (et la convexité aussi) et il y a une autre leçon qui mentionne explicitement "fonctions convexes d'une ou plusieurs variables"

Pour ma part à l'oral je suis tombé en modélisation sur la méthode de Newton que j'ai exposée avec une seule variable et en analyse encore la même chose (si si c'est vrai!). Par deux fois il m'a été reproché ( et la note s'en est très sévèrement ressentie) de m'être placé dans ce cadre restrictif.

J'ai un dilemme.
Ce serait intéressant de procéder à un vote. Deux candidats en liste (c'est la période je crois...):
Qui vote pour une seule variable pour le traitement de la leçon 228?

[La case LaTeX. :) AD]

Réponses

  • Si tu veux à tout prix parler de "monotonie" dans $\R^n$ et faire un lien avec la convexité, tu introduis la notion de majorisation et de convexité au sens de Schur et tu fais le lien avec la convexité au sens usuel dans $\R$.

    \lien{http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?2,187329,187764#msg-187764}

    Ensuite, tu consultes un bouquin sur les inégalités matricielles, par exemple Zhan, Matrix inequalities, Springer notes 1790, springer, 2002, et ça te donnera en plus tout plein de chouettes développements pour des leçons d'algèbre linéaire.
  • <<
    En première approche on parle de fonctions monotones de R dans R.
    >>

    Bof. A priori pour parler de fonctions monotones il te faut simplement des ensembles ordonnés. Je pense que tu ne peux pas omettre la définition général (ne serait-ce que parce que trop de gens pensent qu'une fonction croissante est une fonction dont la dérivée est positive). Tu peux donner quelques exemples (en vrac et sans réfléchir : suites monotones, monotonie de l'intégrale, ordres partiels sur $\{0,1\}^{\Z^d}$ et allusion aux inégalités BK et FKG (remplacé par tout autre exemple davantage dans ton domaine de prédilection...)).

    {\bf Ensuite} et assez rapidement, vu que la leçon parle de fonctions monotones et convexes, tu te limites à ce que tu veux pour qu'il y ait un lien. (Et éventuellement tu prends d'autres définitions pour la monotonie.)

    Cela dit l'agreg est déjà un peu loin pour moi... J'ai dû oublier les coutumes...
  • Il y a quand même un truc qui me gêne.

    Quand on veut rentrer dans les détails, on est amené à parler de croissance et de décroissance?

    Or la définition que j'ai donnée de la monotonie dans $\Rn$ donne dans $\R$ la définition de la croissance.
  • Ben non. Ta définition est correcte dans $\R^n$ et dans $\R$. Dans ce dernier cas, elle dit que $f(x)-f(y)$ et $x-y$ sont de même signe...
  • En clair je suis en train de dire que la définition de la monotonie dans $\R^n$ pour $n\geq 2$ est en contradiction avec la définition de la monotonie dans $\R$ puisqu'elle impliquerait que toute fonction monotone est croissante.
  • vite

    x-y et f(x)-f(y) de même signe signfie que f est croissante non?
  • Damned, tu as raison. J'aurais mieux fait de me taire. Les deux définitions ne sont pas équivalentes. La monotonie dans Rn généralise la croissance dans R. D'ailleurs, la dérivée d'une fonction convexe est croissante en dimension un, et en dimension n, son gradient est monotone. Sorry !
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