(2014 : 201 - Espaces de fonctions : exemples et applications.)
C'est une leçon riche où le candidat devra choisir soigneusement le niveau auquel il souhaite se placer. Les espaces de fonctions continues sur un compact et les espaces de fonctions holomorphes offrent des possibilités de leçons de qualité avec des résultats intéressants. Il est regrettable de voir des candidats, qui auraient eu intérêt à se concentrer sur les bases de la convergence uniforme, proposer en développement le théorème de Riesz-Fisher dont il ne maîtrise visiblement pas la démonstration. Pour les candidats solides, les espaces Lp offrent de belles possibilités.
Signalons que des candidats proposent assez régulièrement une version incorrecte du théorème de Müntz pour les fonctions continues. La version correcte dans ce cadre est $$\overline{Vect\{1, x^{\lambda_n} \}} = \mathcal{C}([0;1]; R) \Leftrightarrow \sum_{n \geq 1} \frac{1}{\lambda_n} = + \infty$$
Des candidats aguerris peuvent développer la construction et les propriétés de l'espace de Sobolev $H_0^1(]0,1[)$, ses propriétés d'injection dans les fonctions continues, et évoquer le rôle de cet espace dans l'étude de problèmes aux limites elliptiques en une dimension. Ce développement conduit naturellement à une illustration de la théorie spectrale des opérateurs compacts auto-adjoints.