« Espaces vectoriels normés/Dimension finie » : différence entre les versions

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{{Démonstration déroulante
|contenu =
Notons <math>(e_i)_{1\leq i\leq n}</math> un base de <math>E</math>, et <math>(x_1,\cdots ,x_n)</math> les coordonnées de <math>x\in E</math>.
 
Définissons <math>N\ :\ E \to \R</math> par : <math>N(x)=\sum_{i=1}^nmax(x_1,\cdots |x_i|,x_n)</math> ; on vérifie que <math>N</math> est une norme sur <math>E</math>. Puisque <math>E</math> est de dimension finie, on sait alors que <math>N</math> et <math>\|\cdot\|_E</math> sont équivalentes, c.-à-d. définissent la même topologie.
 
D'autre part,
On sait alors que <math>N</math> et <math>\|\cdot\|_E</math> sont équivalentes car <math>E</math> est de dimension finie. Ainsi, il existe un réel <math>C</math> tel que <math>\forall x\in E\quad N(x)\le C\|x\|_E</math>.
:<math>\|f(x)\|_F\le\sum_{i=1}^n |x_i|\|f(e_i)\|_F\le\max_{1\leq i\le n}\left(\|f(e_i)\|_F\right)N(x)\le C\max_sum_{i=1\le i\le }^n}\left(\|f(e_i)\|_F\right)\|x\|_E</math>,
 
On obtient ainsi :
:<math>\|f(x)\|_F\le\sum_{i=1}^n |x_i|\|f(e_i)\|_F\le\max_{1\leq i\le n}\left(\|f(e_i)\|_F\right)N(x)\le C\max_{1\le i\le n}\left(\|f(e_i)\|_F\right)\|x\|_E</math>,
ce qui prouve la continuité de <math>f</math>.
}}
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{{Proposition
| contenu=
Soient <math>(E,\|\cdot\|)</math> un espace vectoriel normé réel et <math>F</math> un sous-espace vectoriel de <math>E</math> de dimension finie. Alors, <math>F</math> est complet, et donc fermé dans <math>E</math>. En particulier, toutTout espace vectoriel normé réel de dimension finie est complet.
 
En particulier, tout sous-espace vectoriel de dimension finie d'un e.v.n. réel <math>E</math> est complet, donc fermé dans <math>E</math>.
}}
{{Démonstration déroulante
|contenu =
Si l'on noteSoit <math>nF</math> laun dimensione.v.n. réel de dimension finie <math>Fn</math>, alors il existe un isomorphisme de <math>\R^n</math> dans <math>F</math> que l'on note <math>\phi</math>.
 
La proposition précédente nous assure que l'application linéaire <math>\phi</math> est continue, et donc uniformément continue.