Partie A : préliminaires
Notations et définitions.
Les objets suivants servent dans tout le problème.
- Pour deux entiers , désigne l'ensemble des entiers tels que .
- Pour , est le -espace vectoriel des polynômes trigonométriques de degré au plus . Ce sont les fonctions de dans de la forme , avec pour tout .
- est le -espace vectoriel des fonctions de dans continues et -périodiques. est son sous-espace formé des fonctions de classe .
- Pour et , on pose :
- Pour toute fonction bornée de dans , on note .
Q1.
Montrons que, pour tout , .
Soit et soit tel que .
La fonction sinus est dérivable sur et sa dérivée vérifie .
D'après l'inégalité des accroissements finis, on a donc :
Ainsi majore l'ensemble des pour .
Comme la borne supérieure est le plus petit des majorants, on obtient, pour tout , .