Théorème de Fourier Plancherel

Bonjour à tous,
J'ai quelques difficultés à comprendre le contexte d'utilisation du théorème de convergence monotone dans cette démonstration du théorème de Plancherel (dernier extrait) :

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J'ai l'impression qu'on l'applique à la suite de fonction $H(\lambda.t)\widehat{g}(t)$, seulement cela diffère complètement du cas classique que je vois d'habitude :

1539448914-bepo.png

Ici $\lambda$ tend vers 0 mais qui joue le rôle de $n$ ? La suite de fonction est-elle croissante ?
bref je ne retrouve pas mes petits...

Pouvez-vous m'aider à y voir plus clair ?

Réponses

  • Voici quelques clarifications :

    1) Je te rappelle que dans un espace métrique $(X,d)$ (en fait, il suffit d'avoir une base dénombrable de voisinages), on a la propriété (dite séquentielle) suivante : si $ (Y, \tau)$ est un espace topologique, $f:X \to Y$ une fonction, $x_0 \in X$ et $l \in Y$ alors
    $$\lim_{x \to x_0} f(x) = l \iff \left( \text{ Pour toute suite } (x_n)_{n \in \N} \text{d'éléments de } X, \ \ \ x_n \underset{n \to \infty}{\to} x_0 \implies \lim_{n \to + \infty} f(x_n)=l \right)$$

    En fait on peut montrer mieux, on peut remplacer la phrase

    $$\text{ Pour toute suite } (x_n)_{n \in \N} \text{d'éléments de } X, \ \ \ x_n \underset{n \to \infty}{\to} x_0 \implies \lim_{n \to + \infty} f(x_n)=l$$

    par

    $$\text{Pour toute suite MONOTONE } (x_n)_{n \in \N} \text{d'éléments de } X, \ \ \ x_n \underset{n \to \infty}{\to} x_0 \implies \lim_{n \to + \infty} f(x_n)=l$$.

    2) Dans ton cas, tu obtiens :
    $$\text{Pour toute suite MONOTONE } (\lambda_n)_{n \in \N} \text{d'éléments de } \mathbb{R}, \ \ \ \lambda_n \underset{n \to \infty}{\to} 0 \implies \lim_{n \to + \infty} \int_{\mathbb{R}}H(\lambda_n.t)\widehat{g}(t) dt = \int_{\mathbb{R}} |\widehat{f}(t)|^2 dt$$

    3) Il ne te reste plus qu'à appliquer le théorème de convergence monotone à la suite de fonction définie par :
    $$\forall n \in \mathbb{N}, \ \forall t \in \mathbb{R}, F_n(t)= H(\lambda_n.t)\widehat{g}(t)$$
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