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  • Fonction semi-continue inférieurement

    Formulaire de report


    Fonction semi-continue inférieurement en \(x\in E\)
    Fonction qui n'est continue, mais que dans le sens inférieur (pas de trop grand bon négatif). $$\forall\varepsilon\gt 0,\exists V\in\mathcal V(x),\quad\inf_{y\in V}f(y)\geqslant f(x)-\varepsilon$$

    • caractérisations :
            
      1. caractérisation séquentielle : $$\forall(x_n)_n\in E^{\Bbb N},\quad \underset{n\to+\infty}{\operatorname{lim} } x_n=x\implies \underset{n\to+\infty}{\operatorname{lim} } f(x_n)\geqslant f(x)$$

        
  • \(\forall \lambda\in{\Bbb R}\), l'ensemble \(\{x\in E\mid f(x)\leqslant \lambda\}\) est Fermé
  •     
  • L'Epigraphe \(\operatorname{epi}(f)\) est Fermé dans \(E\times{\Bbb R}\)
  •     
  • (dans un Espace de Hilbert) \(f\) est l'enveloppe supérieure de ses fonctions affines minorantes
    • le \(\sup\) d'une famille de fonctions s.c.i est s.c.i.
    • propriété importante : une fonction s.c.i. Atteint son minimum sur un compact

    START
    Ω Basique (+inversé optionnel)
    Recto: Comment montrer qu'une fonction \(f\) est sci ?
    Verso: Il faut montrer que $$\forall \lambda\in{\Bbb R},\quad\{x\mid f(x)\leqslant \lambda\}\text{ est fermé}$$
    Bonus:
    Carte inversée ?:
    END

    Exercices

    Faire \(1)\implies2)\) :

    On va utiliser la caractérisation séquentielle.

    Un passage à la limite dans une inégalité (caractérisation) nous permet de conclure.


    Faire \(2)\implies3)\) :

    On va utiliser la caractérisation séquentielle.

    La fermeture de \(\operatorname{epi}(f)\) nous permet de conclure.


    Faire \(3)\implies1)\) :

    On utilise le fait que le complémentaire d'un fermé est ouvert.

    On peut alors montrer qu'on a la définition de s.c.i. En prenant une boule.