Obisidian vault auto-backup: 30-11-2024 15:07:28 on constellation. 5 files edited

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2024-11-30 15:07:28 +01:00
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# 1. **Espaces de Hilbert**
Un **espace de Hilbert** est un espace vectoriel normé complet muni d'un produit scalaire.
## Définitions
- **Produit scalaire** :
$$
\langle u, v \rangle = \sum_{i=1}^n u_i \overline{v_i} \quad \text{(ou une intégrale si l'espace est infini-dimensionnel)}.
$$
- **Norme induite** :
$$
`\|u\| = \sqrt{\langle u, u \rangle}.`
$$
## Propriétés
1. **Orthogonalité** : Deux vecteurs uuu et vvv sont orthogonaux si :
$$
\langle u, v \rangle = 0
$$
2. **Inégalité de Cauchy-Schwarz** :
$$
|\langle u, v \rangle| \leq \|u\| \|v\|.
$$
3. **Théorème de projection orthogonale** :
Si $H$ est un sous-espace fermé, tout vecteur $x$ se décompose en :
$$
x = x_H + x_H^\perp, \quad x_H \in H, \, x_H^\perp \in H^\perp.
$$
# 2. **Décomposition en Séries de Fourier**
## Définition
Une fonction périodique $f(x)$ de période $2π$ peut être décomposée en une série de Fourier :
$$
f(x) = a_0 + \sum_{n=1}^\infty \left[a_n \cos(nx) + b_n \sin(nx)\right].
$$
## Coefficients de Fourier
- $a_0$ :
$$a_0 = \frac{1}{2\pi} \int_{-\pi}^\pi f(x) \, dx$$
- $a_n$ :
$$a_n = \frac{1}{\pi} \int_{-\pi}^\pi f(x) \cos(nx) \, dx$$
- $b_n$ :
$$b_n = \frac{1}{\pi} \int_{-\pi}^\pi f(x) \sin(nx) \, dx$$
## Propriétés
-