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    Formulaire de report

    Distribution \(T\)
    Forme linéaire \(T:\mathcal D(\Omega)\to{\Bbb R}\) dont la restriction à \(\mathcal D_K(\Omega)\) soit continue \(\forall K\subset_c\Omega\).
    I.e. $$\forall K\subset_c\Omega,\exists n_K\in{\Bbb N},\exists C_K\geqslant0,\forall \varphi\in\mathcal D_K(\Omega),\quad\lvert T(\varphi)\rvert\leqslant C_K\max_{\lvert\alpha\rvert_1\leqslant n_K}\lVert\partial_\alpha \varphi\rVert_\infty$$(avec \(\mathcal D(\Omega)\) l'ensemble des fonctions \(\mathcal C^\infty\) à support compact dans \(\Omega\).)
    • on appelle ordre de la distribution sur \(K\) l'entier \(n_K\) minimal qui fonctionne
    •     
    • on dit que la distribution est d'ordre fini s'il existe un \(n\) qui fonctionne sur tout compact \(K\subset_c\Omega\)
    • on note \(\langle{T,\varphi}\rangle =\int_\Omega T\varphi\) \(:= T(\varphi)\)
    • la dérivée de \(T\) est donnée par la formule \(\langle{T^\prime,\varphi}\rangle =\) \(-\langle{T,\varphi^\prime}\rangle \)
    • critère de convergence : \(T_n\overset{\mathcal D^\prime(I)}{\underset{n\to+\infty}\longrightarrow} T\iff\) \(\forall\varphi\in\mathcal D(I),\langle{T_n,\varphi}\rangle {\underset{n\to+\infty}\longrightarrow}\langle{T,\varphi}\rangle \)


    Questions de cours

    START
    Ω Basique (+inversé optionnel)
    Recto: Si \(\varphi\in\mathcal D(I)\), que dire de \(\displaystyle\int_I\varphi^\prime\) ?
    Verso: C'est nul d'après le Théorème fondamental d'analyse, car \(\operatorname{supp}(\varphi)\subset I\), et \(\varphi\) s'annule aux bords de son support.
    Bonus:
    Carte inversée ?:
    END

    Exercices

    Soit \(\theta_0\in\mathcal D(I)\).
    Montrer que $$\forall\varphi\in\mathcal D(I),\exists\lambda\in{\Bbb R},\exists\psi\in\mathcal D(I),\quad \varphi=\lambda\theta_0+\psi^\prime.$$

    En intégrant la relation cherchée, on se rend compte que \(\lambda=\int_I\varphi\). On a donc bien l'existence.

    Utiliser le Théorème fondamental d'analyse nous donne une expression pour \(\psi\).

    Cela nous donne également l'expression de sa dérivée, et nous dit que \(\psi\in\mathcal C^\infty\) (puisque sa dérivée l'est).

    Il reste à vérifier que \(\psi\) est à support compact, ce qui est rapide via son expression.


    Soit \(\theta_0\in\mathcal D(I)\).
    On sait que $$\forall\varphi\in\mathcal D(I),\exists\lambda\in{\Bbb R},\exists\psi\in\mathcal D(I),\quad \varphi=\lambda\theta_0+\psi^\prime.$$
    Montrer que si \(T\in\mathcal D^\prime(I)\) vérifie \(T^\prime=0\), alors \(T\) est une fonction constante.

    On utilise l'indication de l'énoncé pour simplifier l'écriture de \(\langle{T,\varphi}\rangle \).

    La constante est alors donnée par l'expression trouvée.


    Soit \(T\in\mathcal D^\prime(I)\) tq \(T^\prime\in\mathcal C^\infty\).
    Montrer que \(T\in\mathcal C^\infty\).

    On pose \(v\) la fonction associée à \(T^\prime\) et \(V\) l'une de ses primitives.

    On montre que la différence entre \(T\) est \(T_V\) est constante en calculant sa dérivée.

    Donc \(T\) est la somme de \(T_V\) et d'une constante, elle est donc \(\mathcal C^\infty\).



  • Rétroliens :
    • Distribution associée à une fonction
    • Série de Fourier