Théorème de recollement

Bonjour, j'ai le théorème suivant.

Soient $(\Omega_j)_{j \in J}$ des ouverts deux à deux disjoints. On pose $\Omega=\bigcup_{j \in J} \Omega_j$. Soit $T_j \in \mathcal{D}'(\Omega_j)$ tel que $T_{i_{|\Omega_j \cap \Omega_i}}= T_{j_{|\Omega_j \cap \Omega_i}}$, c'est-à-dire que $\forall \varphi \in \mathcal{D}(\Omega_i \cap \Omega_j),\ <T_i,\varphi>\,=\,<T_j,\varphi>$. Alors il existe un unique $T \in \mathcal{D}'(\Omega)$ tel que $\forall j \in J,\ T_{|\Omega_i}= T_i$.

J'ai une question un peu bête. Ce théorème s'appelle "théorème de recollement", c'est quoi son utilité ?
Merci par avance pour votre aide.

Réponses

  • Il permet de recoller :-D sauf avis contraire de Fred
    Le 😄 Farceur


  • Moi voilà ce que j'ai compris. Si $\Omega=\Omega_1 \cup \Omega_2$ et s'il existe $T_1 \in \mathcal{D}'(\Omega_1)$ et $T_2 \in \mathcal{D}'(\Omega_2)$, alors il existe $T \in \mathcal{D}(\Omega)$ telle que la restriction de $T$ à $\Omega_i$ est $T_i$, $i=1,2$. Mais on l'utilise où? Je cherche un exemple de son utilisation.
  • L'utilité c'est que ça fait des distributions un faisceau (je te l'avais déjà expliqué).
    Bien sûr la notion de faisceau dépasse largement ton cours et tu n'as aucun intérêt à voir ça maintenant. Mais le fait que les distributions se recollent ouvrent la porte à une vaste matière qu'on appelle l'analyse algébrique. (Qui précisément aide à résoudre des problèmes profonds d'analyse avec la théorie des faisceaux.)

    Dans le contexte de ton cours, le théorème de recollement ne te sera probablement pas utile.
  • Merci beaucoup Cyrano. Par curiosité, avez vous une définition simple de théorie des faisceaux? Je souhaite avoir une petite idée sur cette théorie, par simple curiosité, s'il vous plaît.
  • Ben la définition c'est EXACTEMENT ce que tu as fait avec les distributions.

    Soit $X$ un espace topologique. Un faisceau $F$ sur $X$ est une application qui à chaque ouvert $U$ de $X$ associe un groupe abélien $F(U)$. Cette application doit vérifier plusieurs axiomes.

    Pour toute paire $U \subset V$ il faut une application dite de restriction $r_{U,V} : F(V) \to F(U).$ Cette application doit vérifier des propriétés naturelles, à savoir $r_{U,U} = id$ et $r_{W,V} \circ r_{V,U} = r_{W,U}$ si $U \subset V \subset W.$ Enfin il faut que le faisceau vérifie une condition de recollement à savoir : Si $\cup_{i\in I} U_i = U$ est un recouvrement ouvert et si $s_i \in F(U_i)$ vérifient $$r_{U_i \cap U_j, U_i} (s_i) =r_{U_i \cap U_j, U_j} (s_j)$$ alors il existe $s \in F(U)$ tel que $r_{U_i, U}(s) = s_i.$

    Concernant les distributions, dans ton précédent fil je t'avais expliqué comment on pouvait restreindre les distributions. Et là tu viens de voir le recollement, donc les deux mis ensemble ça permet de dire que l'application $\mathcal{D}' : \Omega \subset \R^n \mapsto \mathcal{D}'(\Omega)$ est un faisceau.
  • Arrête de te foutre du monde.

    Si tu as des fonctions $C^\infty_c$ constantes $=1$ sur $(a,b)$ et $(c,d)$ alors tu peux les utiliser pour recoller deux distributions qui sont égales sur $(a,b) \cap (c,d)$ c'est évident.

    Le théorème dit que la même chose marche en général.
  • Merci beaucoup Cyrano :-)
  • Une application (loin des faisceaux de Cyrano) sous forme d'un exercice de ce théorème

    Soit $T\in D'(\Omega)$ où $\Omega$ est un ouvert de $\R^n$.On note $\Omega'=\Omega \setminus \mathrm{Supp\,}T$ et $S=T|_{\Omega'}$ Montrer que $S=0$ dans $D'(\Omega')$
    Le 😄 Farceur


  • Bonsoir,
    Des ouverts deux à deux disjoints ? Ainsi énoncé, le théorème est évident.
  • Philippe Malot à propos de l'énoncé du théorème, vous voulez dire que le recollement existe même si les ouverts ne sont pas deux à deux disjoints?
  • Ben évidemment, c'est tout l'intérêt de la chose.
  • D'accord, donc mon énoncé du cours est faux. Le bon théorème dit ceci.

    Soit $(\Omega_j)_{j \in J}$ des ouverts, et soit $T_j \in \mathcal{D'}(\Omega_j)$ pour tout $j \in J$.
    On suppose que pour tout $,i$ on a $T_i=T_j$ sur $\Omega_i \cap \Omega_j$ lorsque $\Omega_i \cap \Omega_j=\emptyset$. Alors, il existe $T \in \mathcal{D}(\Omega)$ tel que la restriction de $T$ à $\Omega_j$ est $T_j$.
    C'est ça le bon énoncé du théorème ?
  • Grossièrement faux
    Ne vois-tu pas une condition nécessaire lorsque $\Omega_i\cap \Omega_j\neq \emptyset$?
    Le 😄 Farceur


  • Gebrane j'ai rectifié mon énoncé sur mon dernier post. Mallot Philippe, d'après ce que j'ai compris l'hypothèse $\Omega_i \cap \Omega_i = \emptyset$ n'est pas nécessaire. J'ai mal compris?
  • Le bon énoncé du théorème je te l'ai donné avec la définition de faisceau. N'es-tu pas capable de le réécrire en remplaçant $F$ par $\mathcal{D}'$ ?
  • Ok, donc l'énoncé est :

    Soit $(\Omega_j)_{j \in J}$ des ouverts. On pose $\Omega= \bigcup_{j \in J}\Omega_j$. Soit $T_j \in \mathcal{D}(\Omega_j)$ pour tout $j \in J$. Si $T_i \in \mathcal{D'}(\Omega_i)$ et $T_j \in \mathcal{D'}(\Omega_j)$ tel que $T_{i_{\Omega_i \cap \Omega_j}}= T_{j_{\Omega_i \cap \Omega_j}}$. Alors il existe $T \in \mathcal{D'}(\Omega)$ tel que $T_{|\Omega_j}= T_j$.
  • Oui.

    Pour être plus précis, tu devrais dire "Supposons que pour tout $i,j$ on a $T_{i_{\Omega_i \cap \Omega_j}}= T_{j_{\Omega_i \cap \Omega_j}}$." Tu n'as pas mis le quantificateur pour tout.
  • Ah oui vous avez raison. Merci beaucoup. Mais c'est affreux que le théorème de mon cours soit faux :-(
    Merci infiniment :-)
  • Selon une convention largement répandue, toute lettre qui n'est pas définie est implicitement quantifiée universellement (précédée d'un $\forall$). Par exemple : « Soit $f$ la fonction définie par $f(x)=x^2+1$. » Je suis férocement contre cette convention « dans les petites classes » (du collège à la L2 incluse au moins) parce que le statut des variables pose problème, tout ça : il faut expliciter tous les $\forall$ partout (éventuellement avec des mots, hein, au collège ou au lycée).

    Peut-être que quand on est amené à parler de distributions, plus tard, donc, ce genre de choses peut être implicite ? Parce qu'au fond, il n'y a pas d'autre sens possible...
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