espace fonctionnels complets

Bonjour,

Je cherche des exemples courants d'espaces fonctionnels complets. Pour le moment j'ai vu :
$\bullet\ (C^0,\|\cdot\|_{\infty})$.
$\bullet\ (C^1([0,1]),\|\cdot\|_{2+2'})$ où $\|\cdot\|_{2+2'}$ est la norme induite par le produit scalaire : $< u,v >\ = \int uv +\int u'v'$ usuelle.
$\bullet\ (L_p, \|\cdot\|_p)$

Ps Merci AD pour les puces : là c'est classe :)

Réponses

  • Comment montres-tu la complétude du deuxième espace ?
  • (:P) Je l' ai fait dans un devoir maison mais c'etais assez complexe en effet
  • Bonjour,

    ton second espace n'est pas complet.

    Pour des espaces complets, tu peux penser à

    $(C^n[0,1], ||.||_{n,\infty})$ où $||f||_{n,\infty}=||f||_{\infty}+ ||f'||_{\infty}+...+||f^{(n)}||_{\infty}$
  • dfshr8 a écrit:
    (:P) Je l' ai fait dans un devoir maison mais
    c'etais assez complexe en effet
    Est-ce que tu peux me montrer l'énoncé ?
    Ca me parait surprenant, par exemple en prenant une fonction $f$ dont le graphe est un triangle reliant $(0,0), (1/2,1)$ et $(1,0)$, et $(f_n)$ une suite de fonctions $C^1$ qui coïncide avec $f$ si $x<1/2-1/n$ et si $x>1/2+1/n$, et $f_n(1/2)=1$. On obtient une suite de fonctions de classe $C^1$ qui est de Cauchy pour la norme mentionnée, mais le candidat à être une limite n'est dans $C^1$.
  • Bien sûr girdav a raison, les espaces $C^n([0,1])$ ne sont pas complets pour la somme des normes $L^p$ des dérivées, si $p<\infty$. L'espace complet "naturel" pour cette norme est l'espace de Sobolev $W^{n,p}$, qui est plus gros, puisqu'on affaiblit la notion de dérivabilité. On sait également définir des espaces de Sobolev d'ordre $n$ fractionnaire, par exemple avec la transformée de Fourier.

    Il y a aussi les espaces de Hölder : pour $\alpha \in ]0,1]$ on définit la semi-norme $|f|_{\alpha} = \sup_{x \neq y} \frac{|f(x)-f(y)|}{|x-y|^{\alpha}}$, et $||f||_{0,\alpha} = ||f||_{\infty} + |f|_{\alpha}$ ; l'espace $C^{0,\alpha}$ est l'ensemble des fonctions $f$ telles que $||f||_{0,\alpha} < \infty$ et c'est un espace complet pour cette norme (bon exercice). On définit de même les espaces $C^{n,\alpha}$ des fonctions $C^n$ dont la dérivée $n$-ème est $\alpha$-höldérienne, avec une norme que je te laisse deviner.

    Sans oublier les espaces classiques de suites : d'une part $\ell^p$, qui sont des cas particuliers de $L^p(E,\mathcal{A},\mu)$ lorsque $E=\N$, $\mathcal{A}=\mathcal{P}(\N)$, $\mu$ est la mesure de comptage ; et d'autre part l'espace $c_0$ des suites de limite nulle qui est sous-espace fermé de $\ell^{\infty}$. A noter que les inclusions entre les $\ell^p$ sont dans le sens inverse par rapport à celles des $L^p([0,1])$.
  • N'oubliez pas L'espace de Bergman
  • Oui il y a ceux de Bergman, mais aussi de Hardy, Besov, Orlicz, Bargmann, Wiener-Sobolev en j'en passe... Mais Dfshr8 demandait les exemples courants :)
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