Lipschitz

Bonsoir
je cherche à montrer pourquoi la fonction $g(y)= \sqrt{y}$ n'est pas Lipschitz.
Si cette fonction était $k$-lipschitzienne, cela voudrait dire que
$$
\exists k > 0, \forall y_1, y_2 \in [0,+\infty[: |g(y_1)-g(y_2)| \leq k |y_1 - y_2|.
$$
Donc ça nous donnerait que
$$
\exists k > 0, \forall y_1, y_2 \in [0,+\infty[: \dfrac{\sqrt{y_1}-\sqrt{y_2}}{|y_1-y_2|} < k.
$$
En quoi celà montre que la fonction racine n'est pas Lipschitz?

Cordialement

Réponses

  • Prouve la négation : pour tout $k>0$...
  • Bonjour,
    Quel point de $[0,+\infty[$ pose problème à ton avis ? Essaye de poser $y_1 =$ ce point et de faire tendre $y_2$ vers $y_1$.
  • Oui c'est bien ça le problème! Comment savoir si quelque soit $k >0$, il existe $y_1,y_2$ telles que $\dfrac{\sqrt{y_1}-\sqrt{y_2}}{|y_1-y_2|}>k$?

    Cordialement
  • @ccapucine : relis le message de Math Coss. Un choix particulier de $y_1$ t'aidera à obtenir la contradiction.
  • Si on prend $y_1=0$ alors la quantité sera $\dfrac{\sqrt{y_2}}{y_2}$. Je ne vois vraiment pas :-(
  • C'est le bon $y_1$. Ensuite $\dfrac{\sqrt{y_2}}{y_2} = \dfrac{\sqrt{y_2}}{\sqrt{y_2}\times \sqrt{y_2}}=\dots$.
  • Vous avez enlevé la valeur absolue dans le dénominateur. Pourquoi ?
    Ensuite on a $\dfrac{\sqrt{y_2}}{y_2}= \dfrac{1}{\sqrt{y_2}}$ qui tend vers l'infini quand $y_2$ tend vers zéro. Elle n'est donc pas bornée.
    C'est ok ?
    Autre question : est-ce que $\dfrac{\partial f}{\partial y}$ non bornée implique que $f$ n'est pas Lipschitz ?

    Bien cordialement.
  • ccapucine a écrit:
    Vous avez enlevé la valeur absolue dans le dénominateur. Pourquoi ?

    C'est toi qui l'a enlevé en premier ;-). Mais c'est légitime car $y_2\geqslant0$, donc $y_2 = |y_2|$.
    D'ailleurs, dans ton premier message, il aurait été mieux d'écrire $$\exists k > 0, \forall y_1, y_2 \in [0,+\infty[: \dfrac{\color{red}{|}\sqrt{y_1}-\sqrt{y_2}\color{red}{|}}{|y_1-y_2|} < k.$$
    ccapucine a écrit:
    Ensuite on a $\dfrac{\sqrt{y_2}}{y_2}= \dfrac{1}{\sqrt{y_2}}$ qui tend vers l'infini quand $y_2$ tend vers zéro. Elle n'est donc pas bornée. C'est ok ?

    Oui c'est ok.
  • ccapucine a écrit:
    est-ce que $\dfrac{\partial f}{\partial y}$ non bornée implique que $f$ n'est pas Lipschitz ?

    Oui car dans ce cas, pour tout $k>0$, tu peux trouver $(y_1,y_2)$ tels que $\dfrac{|f(y_2)-f(y_1)|}{|y_2-y_1|} >k$. Vois-tu pourquoi ? (Tu peux choisir $y_1$ et $y_2$ en deux temps.)
    D'ailleurs, je ne sais pas pourquoi tu mets une dérivée partielle.
  • Bon, j'arrive après le dîner et la bataille. Tant pis, je veux exploiter mes figures !

    On fixe $k>0$. On cherche $y_1$ et $y_2$ tel que $\dfrac{\sqrt{y_1}-\sqrt{y_2}}{y_1-y_2}>k$.

    Indice : que représente le rapport $\frac{\sqrt{y_1}-\sqrt{y_2}}{y_1-y_2}$ ? La pente de la courbe représentative de la fonction « racine carrée » entre le point d'abscisse $y_1$ et le point d'abscisse $y_2$. On veut rendre cette pente grande, c'est-à-dire que la droite est « proche de la verticale ». Où faut-il prendre les points ? Faut-il les prendre proches ou éloignés ?95342
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.