Test de rentrée – 13 février 2014

Analyse III, partie 2 (3BM) : Exercices Année académique 2013–2014

Test de rentrée – 13 février 2014

Question 1. Examiner l’intégrabilité sur]0,+∞[de

x7→ lnx^α 1 +x^α pour toutes les valeurs du réel non nul α.

Question 2.

(2.1) On considère la fonction f définie par

f(x) =

e^−x six≥0, 0 six <0.

A quels espaces L¹(R),L²(R),L^∞(R)appartient la fonction f? Quelle est la norme de f dans ces espaces ? Si possible, déterminer la transformée de Fourier (–) def.

(2.2) On considère la fonction gdéfinie par

g(x) = 1

1 +ix (x∈R).

A quels espaces L¹(R),L²(R),L^∞(R)appartient la fonction g? Quelle est la norme de g dans ces espaces ? Si possible, déterminer la transformée de Fourier (+) deg.

Question 3. Soient les fonctionsf etg définies surRpar

f(x) =x et g(x) =e^−xχ_]0,+∞[(x).

Montrer que le produit de convolution f∗gest défini surRet donner sa valeur en tout point deR.

Question 4.

(4.1) Quand dit-on qu’une suite de fonctions converge ponctuellement et uniformément sur un ensemble A deRⁿ?

(4.2) Soit(fn)_n∈Nune suite de fonctions qui converge ponctuellement vers f sur un ensembleAdeRⁿ. A quelle(s) condition(s) suffisante(s) sur la suite la limite est-elle continue sur A? Ces conditions sont-elles nécessaires ?

(4.3) Soit (fn)_n∈N une suite de fonctions qui converge ponctuellement versf sur un ouvertΩdeRⁿ. A quelle(s) condition(s) suffisante(s) sur la suite la limite est-elle continûment dérivable sur Ω? Ces conditions sont-elles nécessaires ?

Question 5 (Critère d’annulation pp). Soient Ωun ouvert non-vide de Rⁿ et f ∈L¹_loc(Ω). Démontrer quef = 0presque partout dans Ωsi et seulement si

Z

Ω

f(x)ϕ(x)dx= 0 pour toutϕ∈ D(Ω)¹.

1. c’est-à-dire si et seulement siuf = 0dansD⁰(Ω).