3. Applications lipschitziennes
Exercice 10.
Exercice 10.
Soit E, F des espaces vectoriels normés et f:E→Fune application linéaire.
Montrer que fest k-lipschitzienne si, et seulement si, pour tout x∈E,
∥f(x)∥F≤k∥x∥E.
Exercice 11.
Exercice 11.
Soit Aune partie bornée d’un espace vectoriel normé (E, ∥ · ∥). On note Ll’espace vectoriel des
applications lipschitziennes de Adans E.
1. Démontrer que les éléments de Lsont des fonctions bornées.
2. Pour f∈ L, on pose
Kf={k∈R+;∀(x, y)∈A2,∥f(x)−f(y)∥ ≤ k∥x−y∥}.
Démontrer que Kfadmet une borne inférieure. Dans la suite, on notera Cfcette borne
inférieure.
3. Justier que Cf∈Kf.
4. Démontrer que si f, g ∈ L, alors Cf+g≤Cf+Cg.
5. Pour a∈A, on note Na(f) = ∥f(a)∥+Cf. Démontrer que Naest une norme sur L.
6. Soient a̸=b∈A. Les normes Naet Nbsont-elles équivalentes ?
4. Continuité uniforme
Exercice 12.
Exercice 12.
La fonction f:R2→R,(x, y)7→ xy est-elle uniformément continue ?
5. Applications linéaires et continuité
Exercice 13.
Exercice 13.
Soit N1et N2deux normes sur l’espace vectoriel E. Montrer que N1et N2sont continues si et
seulement si Id : (E, N1)→(E, N2)et Id : (E, N2)→(E, N1)sont continues.
Exercice 14.
Exercice 14.
Déterminer si l’application linéaire T: (E, N1)→(F, N2)est continue dans les cas suivants :
1. E=C([0,1],R)muni de ∥f∥1=1
0|f(t)|dt et T: (E, ∥.∥1)→(E, ∥.∥1), f 7→ f g où g∈E
est xé.
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