8) Montrer que si Vest unsous-espacevectorielde dimension finie de E,
alors pour toutx∈E,la projection orthogonale de xsur Vest l’unique
élémenty∈Vvérifiant d(x,V)=kx−yk.
Pour tout suite finie (x1,x2,...,xn)∈Enon désigne par G(x1,x2,...,xn)le déter-
minant de lamatrice de Gram d’ordrendéfiniepar :
M(x1,x2,...,xn)=
(x1|x1) (x1|x2)··· (x1|xn)
(x2|x1) (x2|x2)··· (x2|xn)
.
.
..
.
..
.
.
(xn|x1) (xn|x2)··· (xn|xn)
.
9) Montrer queG(x1,x2,..., xn)=0siet seulementsi la famille (x1,x2,...,xn)
est liée.
10) Onsuppose quelafamille(x1,x2,...,xn)est libreet l’on désigne par V
l’espace vectorielqu’elle engendre.Montrer que,pour toutx∈E,
d(x,V)2=G(x1,x2,...,xn,x)
G(x1,x2,...,xn)·
D.Comparaison des normesN∞etN2
Pour toutepartie Ade C([0,1]) on note A∞et A2les adhérences de Apour
les normes N∞et N2,respectivement. Pourf∈C([0,1]) la notationd(f,A)dé-
signetoujours la distancede fàArelativementàlanorme N2(on ne considé-
rerajamais,dansl’énoncé, ladistanced’un élémentàune partie relativement
àla norme N∞).
11) Montrer quepourtout f∈C([0,1]), N2(f)ÉN∞(f). Endéduirequepour
toute partieAde C([0,1]) on aA∞⊂A2.
Onconsidèrel’ensemble V0=©f∈C([0,1]) ;f(0) =0ª,et on rappelle que φ0
désignelafonction constante1.
12) Montrer queφ0∈V02.
13) Endéduireque V0est dense dans C([0,1]) pour lanormeN2,mais n’est
pas dense pourla norme N∞.
14) Montrer que si Vest unsous-espace vectoriel d’unespace vectoriel normé,
alors son adhérence Vest également unespacevectoriel.
15) Montrer qu’unsous-espace vectoriel Vde C([0,1]) est dense pour lanorme
N∞si et seulementsi pour toutentiermÊ0, φm∈V∞.
16) Endéduirequ’unsous-espacevectoriel Vde C([0,1]) est dense pour la
norme N2si et seulementsi pour tout entiermÊ0, φm∈V2.