Ensemble uniformément convexe
Bonjour,
Voici un point qui me pose problème dans un exercice.
On rappelle que l'espace vectoriel normé $(E,\|.\|)$ est uniformément convexe si et seulement si, pour tout $\epsilon \in ]0,1]$, $\delta(\epsilon):=\inf\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$.
Je noterai $G=\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$.
On considère alors $f\in E^*$ une application linéaire et continue de $E^*$ dans $\mathbb{R}$, et une suite $(x_n)$ d'éléments de $E$ telle que $\|x_n\|=1$ pour tout $n\in \mathbb{N}$ et $lim_{n\to +\infty} f(x_n)=\|f\|$.
Il s'agit de montrer que $(x_n)$ est une suite de Cauchy dans $(E,\|.\|)$.
Le corrigé commence ainsi : pour $\epsilon >0$ quelconque, $(E,\|.\|)$ étant uniformément convexe, si $x,y \in E$ satisfont $\|x\|=\|y\|=1$ et $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\epsilon)$, alors $\|y-x\|\ge 2\epsilon$.
Je ne comprends pas bien d'où vient l'inégalité $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\epsilon)$.
En effet, par définition de l'inf, je peux écrire que $1-\|\frac{x+y}{2}\|\ge \delta(\epsilon)$ et donc que $\|\frac{x+y}{2}\|\le 1-\delta(\epsilon)$.
En utilisant la caractérisation de l'inf, je tourne en rond avec les inégalités.
Il y a un élément de ce raisonnement qui m'échappe.
Merci pour votre aide !
Voici un point qui me pose problème dans un exercice.
On rappelle que l'espace vectoriel normé $(E,\|.\|)$ est uniformément convexe si et seulement si, pour tout $\epsilon \in ]0,1]$, $\delta(\epsilon):=\inf\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$.
Je noterai $G=\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$.
On considère alors $f\in E^*$ une application linéaire et continue de $E^*$ dans $\mathbb{R}$, et une suite $(x_n)$ d'éléments de $E$ telle que $\|x_n\|=1$ pour tout $n\in \mathbb{N}$ et $lim_{n\to +\infty} f(x_n)=\|f\|$.
Il s'agit de montrer que $(x_n)$ est une suite de Cauchy dans $(E,\|.\|)$.
Le corrigé commence ainsi : pour $\epsilon >0$ quelconque, $(E,\|.\|)$ étant uniformément convexe, si $x,y \in E$ satisfont $\|x\|=\|y\|=1$ et $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\epsilon)$, alors $\|y-x\|\ge 2\epsilon$.
Je ne comprends pas bien d'où vient l'inégalité $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\epsilon)$.
En effet, par définition de l'inf, je peux écrire que $1-\|\frac{x+y}{2}\|\ge \delta(\epsilon)$ et donc que $\|\frac{x+y}{2}\|\le 1-\delta(\epsilon)$.
En utilisant la caractérisation de l'inf, je tourne en rond avec les inégalités.
Il y a un élément de ce raisonnement qui m'échappe.
Merci pour votre aide !
Réponses
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Ta définition de $\delta(\epsilon)$ n'est sûrement pas bonne, car elle ne fait pas intervenir $\epsilon$... Cela étant, avec la bonne définition, tu dois avoir quelque chose du genre $$\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\epsilon)\implies 1-\|\frac{x+y}{2}\|<\delta(\epsilon)\implies\|x-y\|\leq\epsilon.$$
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Vu ce qui est écrit, je pense qu'effectivement il manque un $\varepsilon$ juste après le $2$.Par ailleurs, si je note $\Gamma=\{(x,y)\in E^2, \|x\|=\|y|=1, \|x-y\| \geq 2\varepsilon\}$, effectivement l'hypothèse faite sur ton couple $(x,y)$ fait penser qu'ils ne sont pas dans $\Gamma$, et que par conséquent $ \|x-y\| < 2\varepsilon$ (bref l'inégalité serait dans le mauvais sens).
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Ce n' est pas la définition que je connais d un espace uniformément convexe .Le 😄 Farceur
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ThomasG a dit :pour tout $\epsilon \in ]0,1]$, $\delta(\epsilon):=\inf\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$.
Je noterai $G=\{1- \|\frac{x+y}{2}\|; x, y\in E; \|x\|=\|y\|=1; \|y-x\|\ge 2\}>0$. -
Je partirais là dessus.Pour $p$ assez grand, $f(x_p)$ est proche de $\|f\|$ et donc pour $p$ et $q$ tous deux assez grands, par linéarité il en est de même de $f((x_p+x_q)/2)$. Ceci va imposer qu'alors $\| (x_p+x_q)/2\|$ va devenir plus grand que $1-\delta(\varepsilon)$, puisque $\|f(u)\| \leq \|f\|.\|u\|$ et donc que $\|x_p-x_q\| \leq 2\varepsilon$ avec ce que j'ai écrit avant.Il s'agit juste de mettre les quantificateurs et les bons $\alpha(\varepsilon)$ au début pour arriver au $\delta(\varepsilon)$ au moment opportun.
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math2 a dit :$\Gamma=\{(x,y)\in E^2, \|x\|=\|y|=1, \|x-y\| \geq 2\varepsilon\}$
1)Si par $E^2$ tu penses carré Cartésien, alors cela donne: $\Gamma=\{z\in E^2\vert \| \pi _1 z\|=1 \wedge \| \pi _2 z\|=1 \wedge \|( \pi _1 z)-( \pi _2 z) \| \geq 2\varepsilon\}$
2)Si par $E^2$ tu penses ensemble d'applications et non carré Cartésien alors cela donne:
$\Gamma=\{z\in E^2\vert \| z(0)\|=1 \wedge \| z(1)\|=1 \wedge \|z(0)-z(1) \| \geq 2\varepsilon\}$
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Bonjour @Calli,
J'ai eu du mal à comprendre. Mais c'est peut-être mon défaut à moi. J'ai besoin d'un formalisme parfait. -
Dans mon expression, il manque sans doute des "et" sous-entendus ; mais ce genre d'écriture est en usage dans tous les cours que j'ai suivis.Dans tes expressions (dont je n'ai absolument pas compris ce qu'elles apportaient), on n'est pas encore au formalisme parfait, il manque certaines parenthèses, et pour le coup je trouve la deuxième nettement moins intelligible. Sans doute parce que je ne suis pas logicien (même si j'ai eu plaisir à discuter avec R. Cori), ni n'en n'ai fait.
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@math2
Tu as raison, je n'ai pas mis de parenthèses.
(on s'autorise à ne pas en mettre quand il s'agit de conjonctions consécutives)
La deuxième expression est juste due au fait que tu considère $E^2$ comme l'ensemble des applications de $2$ vers $E$.
Ce que cela apporte.
C'est juste mieux écrit comme cela, c'est tout. 😊
Édit. Il y a pas mal de choses en maths qui sont des héritages d'une époque où le formalisme mathématique était inexistant.
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Bonjour à tous (et toutes ?) et merci pour vos retours.
Effectivement, erreur de recopie : il s'agit bien de $\|y-x\|\ge 2\varepsilon$ !
Du coup, j'essaye toujours de montrer que pour $\varepsilon >0$ quelconque, $(E,\|.\|)$ étant uniformément convexe, si $x,y \in E$ satisfont $\|x\|=\|y\|=1$ et $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\varepsilon)$, alors $\|y-x\|\ge 2\varepsilon$.
@rebellin @math2 : je comprends l'idée, mais ce début de corrigé proposé par l'énoncé, je ne le saisis pas.
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Je vois les choses à l'envers ! . Revoir le message de rebellin pour le bon sens de l'inegalite.
Voici la bonne définition d'un espace uniformément convexe https://fr.wikipedia.org/wiki/Espace_uniformément_convexe.Le 😄 Farceur -
ThomasG a dit :Du coup, j'essaye toujours de montrer que pour $\varepsilon >0$ quelconque, $(E,\|.\|)$ étant uniformément convexe, si $x,y \in E$ satisfont $\|x\|=\|y\|=1$ et $\|\frac{x+y}{2}\|>1-\delta(\varepsilon)$, alors $\|y-x\|\ge 2\varepsilon$.Tu pourras essayer longtemps : prends $x=y$.C'est simplement qu'il y a une coquille dans ton corrigé, il faut lire $\|y-x\|\le 2\varepsilon$. Corrige ton corrigé et poursuis la lecture.Ça t'a déjà été dit, mais il est vrai que les interventions inopportunes d'Igbinoba ne facilitent pas la lecture du fil.
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@GaBuZoMeu
Ne mentionne plus mon nom. Merci. -
Alors n'interviens plus de façon inopportune. Merci.
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Ton cyber bullying ne m'impressionne pas, ne me parles plus. Et ne mentionne plus mon nom.
Cordialement. -
Un pseudo est fait pour être mentionné. Ton pédantisme formel m'horripile, et je ne crois pas être le seul dans ce cas.
-
Chères/Chers modérateurs,
Je sais que votre tâche est difficile et que vous avez autre chose à faire, mais je vous demande de bien vouloir gérer les excès de certains intervenants comme la personne dont le commentaire précède le mien. Je souhaites que cette personne me laisse tranquille.
Cordialement
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Cher IgbinobaPourquoi ne suis-tu pas le conseil de cette personne ? C'est-à-dire ne pas intervenir inconsidérément dans une discussion que tu n'as pas initiée ?Cela règlerait tous les problèmes.AD
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Cher @AD, Mon intervention n'était pas "inconsidérée".
Mais je respecte ta décision, ton point de vue et ton privilège de modérateur.
@gebrane Je n'en rajouterais pas, ne t'inquiète pas. Je pense que ce club n'a nul besoin de moi. De toute façon avec toutes les bizarreries qui se passent dans ce forum , ça fait longtemps que j'aurais dû arrêter d'y venir.
Cordialement -
Effectivement, merci à vous !
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Bonjour @ThomasG
Une question! Est ce que ta définition d'un espace uniformément convexe est équivalente à celle de wiki https://fr.wikipedia.org/wiki/Espace_uniformément_convexe ?.Le 😄 Farceur -
Bonjour gebrane,C'est vraiment une question ?
-
Oui gabu c'est une question destiné à Thomas. Attendons sa réponse avec justificationLe 😄 Farceur
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Bonjour!
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