Lettre L
LINÉARISATION (trigonométrie)
En trigonométrie circulaire, linéariser une expression consiste à « faire disparaître » les produits de sinus et / ou de cosinus. Plus précisément, étant donnée une fonction trigonométrique il s’agit (lorsque c’est possible) d’obtenir une expression du type :













Ajoutons pour terminer que ces formules de linéarisation (et d’autres, similaires) donnent accès, par exemple, au calcul de certaines intégrales. Ainsi, on peut vérifier que :
LIPSCHITZIENNE (application)
Définition
Considérons un intervalle non trivial de
et un réel
Une application est dite
lipschitzienne lorsque :
()




En notant le graphe de
, la condition
signifie que les pentes des cordes de
sont comprises entre
et
Autrement dit : une application est lipschitzienne lorsque l’ensemble des pentes de son graphe est majoré.
Proposition 1
Si est dérivable, alors :
Dans un sens, c’est une conséquence directe de la formule des accroissements finis. Dans l’autre, il suffit d’écrire que les taux d’accroissements sont bornés et de passer à la limite.
Attention : une application lipschitzienne n’a aucune raison d’être dérivable ! Penser par exemple à la valeur absolue, qui n’est pas dérivable en 0, mais qui est 1-lipschitzienne puisque (inégalité triangulaire) :
Proposition 2
Toute application lipschitzienne est uniformément continue.
C’est immédiat et la réciproque est fausse : l’application est uniformément continue mais non lipschitzienne.
Exemple 1
L’application n’est pas lipschitzienne puisqu’elle est dérivable et à dérivé non bornée. En effet, pour tout
:


Exemple 2
Etant données une application continue et une application lipschitzienne
posons pour tout
:






Théorème (de Picard)
Soit est un intervalle fermé non trivial et soit
une application contractante (c’est-à-dire
lipschitzienne pour un certain
).
Alors possède un unique point fixe
. De plus, pour tout
, la suite définie par :

On peut généraliser en remplaçant l’intervalle fermé par un espace métrique complet. Une preuve de ce théorème est consultable dans cet article.