exo7 5840

1

Inégalités de Hölder et de Minkowski. Soit (p,q)∈]0,+∞[2(p,q)\in]0,+\infty[^2 tel que 1p+1q=1\frac{1}{p}+ \frac{1}{q}=1.

2

Montrer que pour (x,y)∈[0,+∞[2(x,y)\in[0,+\infty[^2, xy⩽xpp+xqqxy\leqslant \frac{x^p}{p}+ \frac{x^q}{q}.

3

En déduire que ∀((a1,...,an),(b1,...,bn))∈(Rn)2\forall((a_1,...,a_n),(b_1,...,b_n))\in(\Rr^n)^2, ∣∑k=1nakbk∣⩽(∑k=1n∣ak∣p)1/p(∑k=1n∣bk∣q)1/q\left|\sum_{k=1}^{n}a_kb_k\right|\leqslant\left(\sum_{k=1}^{n}|a_k|^p\right)^{1/p}\left(\sum_{k=1}^{n}|b_k|^q\right)^{1/q}.

4

En déduire que ∀((a1,...,an),(b1,...,bn))∈(Rn)2\forall((a_1,...,a_n),(b_1,...,b_n))\in(\Rr^n)^2, (∑k=1n∣ak+bk∣p)1/p⩽(∑k=1n∣ak∣p)1/p+(∑k=1n∣bk∣p)1/p\left(\sum_{k=1}^{n}\left|a_k+b_k\right|^p\right)^{1/p}\leqslant\left(\sum_{k=1}^{n}\left|a_k\right|^p\right)^{1/p}+\left(\sum_{k=1}^{n}\left|b_k\right|^p\right)^{1/p}.

Exercice l6ix

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