Sous-variétés et multiplicateurs de Lagrange.
dans Topologie
Bonsoir, je suis étudiant en L3 Maths et je vais au rattrapage...
Je suis donc en train de refaire un exercice de l'examen de Calcul Différentiel de juin 2017.
$\textrm{Dans tout l'exercice, }E\textrm{ et }F\textrm{ sont des espaces vectoriels de dimension finies }(\dim E=n\textrm{, }\dim F=m)\textrm{, et}\\\Omega\textrm{ est un ouvert de }E.$
$\textrm{A.}\qquad\textrm{Soit }g:\Omega\subset E\rightarrow F\textrm{ une application }C^1\textrm{, }a\in\Omega\textrm{ et }b\in F\textrm{. On pose }M=g^{-1}(\{b\})\textrm{. On suppose}\\\textrm{que }a\in M\textrm{ et que d}g(a)\textrm{ est surjective. On note }E_1=\ker\textrm{d}g(a)\textrm{ et soit }E_2\textrm{ un supplémentaire de }E_1\textrm{ :}\\E=E_1\oplus E_2.$
$\qquad1.\quad\textrm{Montrer que d}g(a)_{|E_2}\in\textrm{Isom}(E_2,F).$
$\qquad\qquad\textrm{On a }\ker\textrm{d}g(a)_{|E_2}=E_2\cap\ker\textrm{d}g(a)=\{0\}\textrm{ donc d}g(a)_{|E_2}:E_2\rightarrow F\textrm{ est injective. De plus}$
$\qquad\qquad\textrm{d}g(a)_{|E_2}=\textrm{d}g(a)(E_2)=\textrm{d}g(a)(E_2+\ker\textrm{d}g(a))=\textrm{d}g(a)(E)=F\textrm{ donc d}g(a)_{|E_2}\textrm{ est surjective.}$
$\qquad\qquad\textrm{Ainsi d}g(a)_{|E_2}\in\textrm{Isom}(E_2,F).$
$\qquad2.\quad\textrm{Montrer qu'il existe }\Omega_1\textrm{ et }\Omega_2\textrm{ des voisinages ouverts de }0\textrm{ dans }E_1\textrm{ et }E_2\textrm{ respectivement, tels que}$
$\qquad\qquad a+\Omega_1+\Omega_2\subset\Omega.$
Et là, je suis complètement paumé...
Pourriez-vous m'aider svp ?
Je suis donc en train de refaire un exercice de l'examen de Calcul Différentiel de juin 2017.
$\textrm{Dans tout l'exercice, }E\textrm{ et }F\textrm{ sont des espaces vectoriels de dimension finies }(\dim E=n\textrm{, }\dim F=m)\textrm{, et}\\\Omega\textrm{ est un ouvert de }E.$
$\textrm{A.}\qquad\textrm{Soit }g:\Omega\subset E\rightarrow F\textrm{ une application }C^1\textrm{, }a\in\Omega\textrm{ et }b\in F\textrm{. On pose }M=g^{-1}(\{b\})\textrm{. On suppose}\\\textrm{que }a\in M\textrm{ et que d}g(a)\textrm{ est surjective. On note }E_1=\ker\textrm{d}g(a)\textrm{ et soit }E_2\textrm{ un supplémentaire de }E_1\textrm{ :}\\E=E_1\oplus E_2.$
$\qquad1.\quad\textrm{Montrer que d}g(a)_{|E_2}\in\textrm{Isom}(E_2,F).$
$\qquad\qquad\textrm{On a }\ker\textrm{d}g(a)_{|E_2}=E_2\cap\ker\textrm{d}g(a)=\{0\}\textrm{ donc d}g(a)_{|E_2}:E_2\rightarrow F\textrm{ est injective. De plus}$
$\qquad\qquad\textrm{d}g(a)_{|E_2}=\textrm{d}g(a)(E_2)=\textrm{d}g(a)(E_2+\ker\textrm{d}g(a))=\textrm{d}g(a)(E)=F\textrm{ donc d}g(a)_{|E_2}\textrm{ est surjective.}$
$\qquad\qquad\textrm{Ainsi d}g(a)_{|E_2}\in\textrm{Isom}(E_2,F).$
$\qquad2.\quad\textrm{Montrer qu'il existe }\Omega_1\textrm{ et }\Omega_2\textrm{ des voisinages ouverts de }0\textrm{ dans }E_1\textrm{ et }E_2\textrm{ respectivement, tels que}$
$\qquad\qquad a+\Omega_1+\Omega_2\subset\Omega.$
Et là, je suis complètement paumé...
Pourriez-vous m'aider svp ?
Réponses
-
Ton $\Omega$ est ouvert, donc il existe une petite boule centrée en $a$ telle que cette boule soit incluse dans $\Omega$. En particulier tout translaté de $a$ de norme suffisamment petite est dans $\Omega$. Il suffit maintenant d'utiliser le fait que $E_1 + E_2 = E$, et donc en prenant des petits voisinages de $0$ dans chacun d'eux on obtient un petit voisinage de $0$ dans $E$, et finalement $a +$ ce petit voisinage est toujours dans $\Omega$.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.
Bonjour!
Catégories
- 163.2K Toutes les catégories
- 9 Collège/Lycée
- 21.9K Algèbre
- 37.1K Analyse
- 6.2K Arithmétique
- 53 Catégories et structures
- 1K Combinatoire et Graphes
- 11 Sciences des données
- 5K Concours et Examens
- 11 CultureMath
- 47 Enseignement à distance
- 2.9K Fondements et Logique
- 10.3K Géométrie
- 63 Géométrie différentielle
- 1.1K Histoire des Mathématiques
- 68 Informatique théorique
- 3.8K LaTeX
- 39K Les-mathématiques
- 3.5K Livres, articles, revues, (...)
- 2.7K Logiciels pour les mathématiques
- 24 Mathématiques et finance
- 313 Mathématiques et Physique
- 4.9K Mathématiques et Société
- 3.3K Pédagogie, enseignement, orientation
- 10K Probabilités, théorie de la mesure
- 773 Shtam
- 4.2K Statistiques
- 3.7K Topologie
- 1.4K Vie du Forum et de ses membres