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Programme de mathématiques PC

Espaces vectoriels normés

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355 exercices
Texte officiel du programme

Cette section vise les objectifs suivants :

  • généraliser au cas des espaces vectoriels sur $\mathbb{K}=\mathbb{R}$ ou $\mathbb{C}$ certaines notions (convergence de suites, limite et continuité de fonctions) étudiées en première année dans le cadre de l’analyse réelle, indispensables pour aborder l’étude des suites de matrices, des fonctions à valeurs vectorielles et du calcul différentiel ;
  • fournir un cadre topologique à la convergence des suites et séries de fonctions.

Les notions seront illustrées par des exemples concrets et variés.

Il convient de souligner l’aspect géométrique des concepts topologiques à l’aide de nombreuses figures.

L3 Topologie Espace vectoriel normé

exo7 6089

Soit \(E\) un espace vectoriel normé sur \(\C\) de boule unité fermée ...

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6116

Montrer que \(\Zz\) et \(\Qq\) (munis de la topologie induite par celle de ...

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6119

Montrer que le carré unité fermé et le disque fermé dans \({\Rr}^2\) sont homéomorphes.

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6120

Montrer que la boule unité ouverte de \({\Rr}^n\) est homéomorphe à \({\Rr}^n\) t ...

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6122

Soit \(F\) l’application de \({\Rr}^+\) dans ...

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6132

Soit \(F\) un fermé de \(\Rr\), et \(f\) une app ...

L3 Topologie Connexité

exo7 6163

Soit \(f\) une application continue de \([a,b]\) dans ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6180

On considère dans \(M_n(\Rr)\) le sous-ensemble des matrices de déterminant égal à ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6181

Montrer que dans un evn, la boule unité fermée est compacte si et seulement si la sphère unité est compacte.

L3 Topologie Compacité

exo7 6184

Soit \(f\) une surjection continue de \(\Rr^2\) sur ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6190

On considère une suite \((x_n)\) de \([0,1]\) telle que ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6191

On note \({\mathbb{S}^1}\) le cercle unité dans \({\Rr}^2\), et ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6194

Soit \(E\) un espace normé, \(X\) et \(Y\) deux ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6195

Soit \(E\) un espace normé, \(X\) et \(Y\) deux ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6196

Soit \(K\) un convexe compact symétrique de \(\Rr^n\) contenant ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6197

Trouver l’ensemble des valeurs d’adhérence quand \(x\to 0\) de ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6200

Soit \(E=C_b(\Rr)\) muni de la norme uniforme; pour \(f\in E\), on note ...

L3 Topologie Application linéaire bornée

exo7 6204

On désigne par \(E\) l’espace \(C([-1,1])\) muni de la norme uniforme et par ...

L3 Topologie Application linéaire bornée solution

exo7 6207

Soit \(K\) un compact convexe d’un evn \(E\). Soit ...

L3 Topologie Application linéaire bornée

exo7 6208

Montrer que pour tout \(x\in\Rr^n\), ...

L3 Topologie Théorème du point fixe

exo7 6237

Soit \(a,b\in E\) evn, ...

L3 Topologie Théorème du point fixe

exo7 6239

On désigne par \(E\) l’espace \(C([0,1])\) muni de la norme uniforme et l’opérate ...

L3 Calcul différentiel Différentiabilité, calcul de différentielles

exo7 6263

Soit \(\Omega\) un ouvert convexe de \(\Rr^n\) et ...

L3 Equation différentielle Solution maximale

exo7 6324

Soit \(f: \Rr ^2 \to \Rr\) donnée par \(f(t,x)= 4\frac{t^3x}{t^4+x^2}\) si ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6332

Soit \(f\) une application \(K\)-lipschitzienne sur un ouvert ...

L3 Equation différentielle Théorème de Cauchy-Lipschitz

exo7 6333

Soit \(I\) un intervalle ouvert de \(\Rr\), ...

L3 Equation différentielle Système linéaire à coefficients constants

exo7 6339

Montrer que \(\Big(I+{A\over n}\Big)^n\) converge vers \(e^A\) quand ...

L3 Algèbre et géométrie Géométrie différentielle élémentaire de R^n

exo7 6402

Montrer que \(3\) points \(x, y\) et \(z\) sont ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 651

Donner un exemple de fonction continue sur \([0,1]\) non lipschitzienne, puis de fonction continue en un seul poin ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 665

Soit \(f\) continue sur \([a,b]\), montrer : ...

L3 Analyse complexe Autre

exo7 6739

Soit \(f\) une fonction continue du quart de plan \(\{x+iy;\ x,y\geq0\}\) dans ...

L3 Topologie Continuité, uniforme continuité

exo7 6775

(D’abord un cas particulier) Dans \(\Rr^3\) on considère les objets suivants : le demi-espace ...

L3 Topologie Théorème du point fixe

exo7 6790

Soit \(I\subset \Rr\) un intervalle fermé borné et soit \(f: I \to I\) une applic ...

L3 Topologie Compacité

exo7 6797

Soit \(K\) un compact contenu dans \(U\) un ouvert de ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6803

Pour la sphère \(S^2\) on considère la carte ...

L3 Topologie Théorème du point fixe

exo7 6805

Soit \(f:\Rr^2 \to \Rr^2\) définie par \(f(x,y) = (x^2-y, x^2 + y^2)\). On défini ...

L3 Topologie Autre

exo7 6807

Soit \(E\) un espace vectoriel normé sur \(\Cc\). On désigne par ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 681

La fonction \(\dfrac 1x\) est-elle lipschitzienne sur \(]0, + \infty[\) ? sur ...

L3 Géométrie différentielle Champ de vecteurs

exo7 6823

Soit \(Y:\Rr^2 \to \Rr^2\) le champ de vecteurs \(Y(x,y) = (1,1+y^2)\).

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 685

Soit \(f\) définie par \(f(x)=E(x)+\sqrt{x-E(x)},\) où ...

L3 Calcul différentiel Extremum, extremum lié solution

exo7 6883

Soit \(E\) un espace vectoriel de dimension finie, \(F\) un fermé non vide de ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 696

On dit qu’une suite \((f_{n})_{n\in \Nn}\) de fonctions définies sur \(I=[a,b]\) ...

L1 Analyse Continuité, limite et étude de fonctions réelles

exo7 697

\(f:[a,b]\rightarrow {\Rr}\) est à variation bornée si et seulement si : ...

L2 Analyse Suite et série de fonctions

exo7 7542

Soit \(d\) un entier naturel. Montrer qu’une suite de polynômes ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Extrema d’une fonction sur un domaine fermé

On considère la fonction \(f(x,y)=x^2+2y\) définie sur l’ensemble ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Limite d'une Fonction

On considère la fonction définie par \(f(x,y)=\frac{x^2y}{x^4+y^2}\). De plus on considère la suite de termes géné ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Limite d'une fonction définie sur $\R^2$

Soit \(f \colon \R^2 \to \R\), ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Limite et continuité

Soit la fonction \(g \colon \R^2 \to \R\) définie par : ...

L2 Analyse Fonction de plusieurs variables solution

Limite et continuité d'une fonction définie sur $\R^2$

Étudier l’existence et le cas échéant, calculer \[\lim_{(x,y) \to (0,0)} \frac{x^2-y^2}{x^2+y^2}\]

L2 Analyse Topologie solution

Ouverts et fermés dans $\R$

Déterminer si les ensembles suivants sont ouverts ou fermés dans \(\R\).

...