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0
u
Attention à ne pas confondre> (x ) et
1
( > (x ))
2
. On a :
1
llx ll = (< x))1 ou encore
2 .
1.6 • Espaces préhilbertiens
D'après l'inégalité de Cauchy-Schwarz :
(Ré((x) (y) ,
ce qui permet de conclure.
•
Remarque : L'inégalité de Minkowski généralise l'inégalité triangulaire bien connue
dans IR
2 :
11x + .Y ll ~ 11x 11 + 11;11.
Étude du cas d'égalité dans l'inégalité de Minkowski
--Soient ( E, la forme quadratique associée à pour tout (x,y) de E
2 :
x=O
1
1
1
(>(x + y)) ï = (>(x)ri + ( ou
(3 a E lR+ , y = ax).
On traduit cette dernière condition par : (x, y) est positivement lié.
Preuve
1) S'il existe a E IR+ tel que y = ax, alors :
1
1
1
(>(x + y)) ï = (>((l +a)x)) ï = (1 +a)((x)) ï
1
1
1
1
et
(>(x)) ï + (>(y)) ï = (>(x)) ï +a((x )) ï .
1
1
1
2) Réciproquement, supposons : (>(x + y )) ï = (>(x)) ï + (>(y )) ï .
Le cas x = 0 étant d'étude immédiate, supposons x # O. En reprenant le schéma de calcul dans la preuve de l'inégalité de Minkowski, on a :
,
,
,
{ Ré( (>(x + y )) ï = (>(x )) ï + (>(y)) ï {:::::::} Ré((x)(y ).
Comme (Ré( 2 ~ lcp(x ,y) l
2 ~(x)> (y) , on déduit qu'il y a égalité dans l'inégalité de
Cauchy-Schwarz et donc (cf. Prop. 1 p. 80) il existe a E lK tel que y = ax.
On a alors
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Attention à ne pas confondre> (x ) et
1
( > (x ))
2
. On a :
1
llx ll = (
2 .
1.6 • Espaces préhilbertiens
D'après l'inégalité de Cauchy-Schwarz :
(Ré((x)
ce qui permet de conclure.
•
Remarque : L'inégalité de Minkowski généralise l'inégalité triangulaire bien connue
dans IR
2 :
11x + .Y ll ~ 11x 11 + 11;11.
Étude du cas d'égalité dans l'inégalité de Minkowski
--Soient ( E, la forme quadratique associée à pour tout (x,y) de E
2 :
x=O
1
1
1
(>(x + y)) ï = (>(x)ri + ( ou
(3 a E lR+ , y = ax).
On traduit cette dernière condition par : (x, y) est positivement lié.
Preuve
1) S'il existe a E IR+ tel que y = ax, alors :
1
1
1
(>(x + y)) ï = (>((l +a)x)) ï = (1 +a)(
1
1
1
1
et
(>(x)) ï + (>(y)) ï = (>(x)) ï +a(
1
1
1
2) Réciproquement, supposons : (>(x + y )) ï = (>(x)) ï + (>(y )) ï .
Le cas x = 0 étant d'étude immédiate, supposons x # O. En reprenant le schéma de calcul dans la preuve de l'inégalité de Minkowski, on a :
,
,
,
{ Ré( (>(x + y )) ï = (>(x )) ï + (>(y)) ï {:::::::} Ré((x)
Comme (Ré( 2 ~ lcp(x ,y) l
2 ~
Cauchy-Schwarz et donc (cf. Prop. 1 p. 80) il existe a E lK tel que y = ax.
On a alors
(x) , d'où : {
Ré(a
(Ré(a
{
Ré(a) ~ 0
et donc
(Ré(a))
2 = la(
ce qui prouve a E IR+.
•
Soient (E,
L'application 11-11 : E -----+ JE.
est une norme sur E, appelée norme euclidienne
1
n--+(>(x)) 2
associée à
Les conditions llh ll = IÀI llx ll et ( llx ll = 0 {:::::::} x = 0) sont immédiates ;
l'inégalité triangulaire l lx + y 11 ~ l lx 11 + 11y11 est l'inégalité de Minkowski.
Ainsi, tout espace préhilbertien est un evn. La distance associée est alors définie par :
d(x ,y) = llx - Yl l = J
•
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