NORMÉS ESPACES VECTORIELS

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L'analyse fonctionnelle linéaire, en tant que théorie générale, s'est créée au début du xxe siècle, autour des problèmes posés par les équations intégrales. Entre 1904 et 1906, D. Hilbert (1862-1943) est amené à étudier des développements en séries de fonctions orthogonales, ainsi que des formes quadratiques à une infinité de variables. À sa suite, F. Riesz (1880-1956) et E. Fischer (1875-1959) étudient les fonctions de carré intégrable et la convergence en moyenne quadratique, puis F. Riesz introduit les espaces Lp pour 1 < < + ∞ et la moyenne d'ordre p. Toutefois, ce n'est que vers 1920 que la notion d'espace normé abstrait est dégagée, principalement par S. Banach (1892-1945), et ce n'est qu'en 1929-1930 que J. von Neumann (1903-1957) propose une présentation axiomatique des espaces de Hilbert. S. Banach, dans sa thèse de 1920 intitulée : Sur les opérations dans les ensembles abstraits et leur application aux équations intégrales, écrit : « L'ouvrage présent a pour but d'établir quelques théorèmes valables pour différents champs fonctionnels, que je spécifie dans la suite. Toutefois, afin de ne pas être obligé à les démontrer isolément pour chaque champ particulier, ce qui serait bien pénible, j'ai choisi une voie différente que voici : je considère d'une façon générale les ensembles d'éléments dont je postule certaines propriétés, j'en déduis des théorèmes et je démontre ensuite de chaque champ fonctionnel particulier que les postulats adoptés sont vrais pour lui. »

Par la suite, les espaces vectoriels normés ont été étudiés de manière autonome, notamment du point de vue de leur géométrie. Parallèlement, l'obligation, en théorie des équations aux dérivées partielles par exemple, de considérer des espaces de fonctions dont la topologie n'est pas déduite d'une norme a motivé l'introduction d'une structure plus générale : celle d'espace vectoriel topologique. Toutefois, en r [...]


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Écrit par :

  • : maître assistant à la faculté des sciences de Marseille-Luminy
  • : maître de conférences honoraire à l'université de Paris-VII

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Pour citer l’article

Robert ROLLAND, Jean-Luc VERLEY, « NORMÉS ESPACES VECTORIELS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 février 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/espaces-vectoriels-normes/