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topologie de la convergence simple


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maths suptopologie de la convergence simple

#msg1193163 Posté le 08-07-07 à 01:10
Posté par Profilromu romu

Bonsoir, encore un nouveau point où je sature.

Soit E l'ensemble des applications de [0,1] dans lui-même.
Pour toute f_0 \in E, on appelle ensemble élémentaire de centre f_0 tout ensemble V(f_0;\ \varepsilon;\ x_1,\cdots,x_n) où ce symbole désigne l'ensemble des f tels que

|f(x_i) - f0(x_i)| < \varepsilon\ (i=1,\cdots,x_n)

\varepsilon est un nombre >0 et où les x_i sont des points de [0,1].
On appelle "ouvert" de E toute réunion d'ensembles élémentaires.

a) Vérifier que l'ensemble des ces ouverts est une topologie sur E, et que l'espace E ainsi défini est séparé.

Donc pour montrer que toute réunion d'ouverts est un ouvert, pas de problème.

Ensuite pour montrer que l'intersection de deux ouverts est un ouvert:

Soient O_1,\ O_2 deux ouverts.
Il existe une famille (V_{1,i})_{i \in I} d'ensembles élémentaires tels que O_1 = \bigcup_{i \in I} V_{1,i},

et il existe une famille (V_{2,j})_{j \in J} d'ensembles élémentaires tels que O_2 = \bigcup_{j \in J} V_{2,j}.

O_1 \cap O_2 = (\bigcup_{i \in I} V_{1,i})\cap (\bigcup_{j \in J} V_{2,j}) = \bigcup_{(i,j) \in I \times J} (V_{1,i} \cap V_{2,j}).

Ainsi il suffit de montrer que l'intersection de deux ensembles élémentaires est une réunion d'ensembles élémentaires.
Mais je ne vois pas comment montrer cette dernière proposition.
re : topologie de la convergence simple#msg1193199 Posté le 08-07-07 à 02:25
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Bon je reposte le tout pour que ce soit plus clair, si un modo peut supprimer les premiers messages, merci!
En plus on n'a pas besoin de savoir qui de \epsilon et de \epsilon' est le plus petit .

soient V et W deux ensembles élémentaires, de "centres" respectifs f0 et f1, de "rayons" et ', associés respectivement aux points x1,..,xnet xn+1,...xn+m.

Soit X l'intersection de V et de W.
Il suffit en fait de montrer que pour tout f de X, il existe un ensemble élémentaire de centre f qui soit inclus dans X (car alors X sera la réunion d' ensembles élémentaires ayant pour centres chacun de ses points).

Soit donc f dans X.

On a pour tout i inférieur à n:

|f(xi)-f0(xi)| < , et pour tout i entre n+1 et n+m:

|f(xi)-f1(xi)| < '.

Notons 4$ \alpha=min\;(min_{1\le i\le n}[\epsilon-|f(x_i)-f_0(x_i)|],\;min_{n+1\le i\le n+m}[\epsilon'-|f(x_i)-f_1(x_i)|])

C'est un nombre positif.
Soit D l'ensemble élémentaire de centre f, de rayon \alpha, associé à la famille(x_i)_{1\le i\le n+m}.

On va montrer que D est inclus dans V et dans W, donc dans X, ce qui achèvera la démonstration.

Soit donc h dans D.
Pour tout i inférieur à n on a

4$|h(x_i)-f_0(x_i)|\le|h(x_i)-f(x_i)|+|f(x_i)-f_0(x_i)|  \\  < \alpha+|f(x_i)-f_0(x_i)|\le\epsilon-|f(x_i)-f_0(x_i)|+|f(x_i)-f_0(x_i)|=\epsilon,

d'où h est dans V.
De même, on prouve qu'il est dans W, donc dans X.

Ainsi D est un ensemle élémentaire inclus dans X, donc toute intersection d'ensembles élémentaires est une réunion de tels ensembles.


Sauf erreur

Tigweg
Edit Kaiser
re : topologie de la convergence simple#msg1193227 Posté le 08-07-07 à 08:31
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Tu as la foi Tigweg. Retapé tout un post LaTexé, bravo!

re : topologie de la convergence simple#msg1193228 Posté le 08-07-07 à 08:33
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Bouton droit / Propriétés ?
re : topologie de la convergence simple#msg1193229 Posté le 08-07-07 à 08:34
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Je suis pas sur de comprendre ...
re : topologie de la convergence simple#msg1193233 Posté le 08-07-07 à 08:50
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Bouton droit / Propriétés donne accès au code LaTeX d'un message déjà affiché.
re : topologie de la convergence simple#msg1193234 Posté le 08-07-07 à 08:51
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Ah trop cool! Merci beaucoup Nicolas.


Ayoub.
re : topologie de la convergence simple#msg1193235 Posté le 08-07-07 à 08:52
Posté par ProfilNicolas_75 Nicolas_75 Correcteur

Je t'en prie.
re : topologie de la convergence simple#msg1193401 Posté le 08-07-07 à 14:38
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Bonjour à vous deux et merci au modo qui a supprimé les messages inutiles.

(Quelqu'un a-t-il compris ce qui s'est produit d'ailleurs??
J'avais écrit une longue formule en Latex directement à la suite de l'instruction d'agrandissement 4$, et ça m'a sorti à la place \frac{z-\overline z}{2i}, ce qui n'a strictement rien à voir! Cependant j'avais écrit la formule \frac{z-\overline z}{2i} dans un autre topic posté environ 30 minutes auparavant...)

Nicolas et Ayoub> Ni l'un ni l'autre!
J'ai simplement utilisé la touche "page précédente" plusieurs fois de suite et corrigé mon message initial avant de le reposter, tout bêtement!

Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193408 Posté le 08-07-07 à 14:41
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Moi, j'ai beau appuyer sur page précédente, la page revient, mais pas ce que j'avais écrit.

re : topologie de la convergence simple#msg1193411 Posté le 08-07-07 à 14:43
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Ah bon?? Ben t'as pas de chance!
Ca doit être une option de ton navigateur!

Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193414 Posté le 08-07-07 à 14:45
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Je le sais par expérience. Dès fois, je fais un beau (et long) message en LaTex et tout, bien beau, bien comme il faut; et puis hop, fau mouvement et je reviens sur la page précédente. Et quand je reviens, il n'y a plus rien, faut tout retaper (ce que je ne fais jamais, étant tellement découragé)

re : topologie de la convergence simple#msg1193417 Posté le 08-07-07 à 14:47
Posté par Profilromu romu

Bonjour tout le monde, merci pour les explications, elles sont très claires tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193420 Posté le 08-07-07 à 14:49
Posté par Profilromu romu

comment tu agrandis les formules tigweg? ça fait longtemps que je me le demande.
re : topologie de la convergence simple#msg1193422 Posté le 08-07-07 à 14:51
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Tu mets $ précédé d'un chiffre dans ton message LaTex. Vu les messages de Tigweg, je pense qu'il doit mettre un 3 au max.

re : topologie de la convergence simple#msg1193426 Posté le 08-07-07 à 14:53
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Bonjour romu,

je t'en prie!J'ai vu que tu avais fait une brève réapparition sur l'île ce matin vers 3h, mais comme mon message initial bizarroïde était encore affiché, ça a dû te décourager!

romu>Oui,c'est assez déprimant, je connais cela aussi mais dans un autre contexte:
des fois, sans que je sache pourquoi, tout ce que j'avais écrit s'efface...



Je suis fou de rage, mais je retape... "100 fois sur le métier..."


Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193427 Posté le 08-07-07 à 14:54
Posté par Profilromu romu

ah d'accord, et le chiffre règle la taille en plus, merci 1 Schumi 1.
re : topologie de la convergence simple#msg1193428 Posté le 08-07-07 à 14:54
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Ouaip.

re : topologie de la convergence simple#msg1193430 Posté le 08-07-07 à 14:55
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Non, je mettais 5$ jusqu'à présent, mais suite à une remarque narquoise de Kevin (alias infophile, que je salue ici), j'"utilise" du 4$
re : topologie de la convergence simple#msg1193431 Posté le 08-07-07 à 14:55
Posté par Profil1 Schumi 1 1 Schumi 1

Tu es myope, toi aussi?
re : topologie de la convergence simple#msg1193432 Posté le 08-07-07 à 14:56
Posté par Profilromu romu

oui, mes capacités de concentration étaient très diminuées à cette heure-ci.
re : topologie de la convergence simple#msg1193433 Posté le 08-07-07 à 14:56
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Voilà,tu as tout compris!
re : topologie de la convergence simple#msg1193434 Posté le 08-07-07 à 14:56
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

romu>
re : topologie de la convergence simple#msg1193670 Posté le 08-07-07 à 18:33
Posté par Profilromu romu

Le fait que les points de E sont des fonctions est encore bien déroutant pour moi.

Pour montrer que la partie vide est ouverte, il suffit que j'exhibe deux ensembles élémentaires disjoints si je comprends bien.

Par contre pour montrer que E est ouvert, je ne peux pas dire comme ça que: E = \bigcup_{f \in E} V(f;\ \varepsilon;\ x_1,\cdots,x_n).

L'inclusion directe je pense qu'il n'y a pas de souci,
par contre pour l'inclusion inverse, j'en suis pas convaincu. J'ai l'impression que si on choisit pas bien \varepsilon et les points x_i, cette union risque de "dépasser" E.
re : topologie de la convergence simple#msg1193672 Posté le 08-07-07 à 18:39
Posté par Profilromu romu

En fait, je ne sais pas si la définition d'ensemble élémentaire que j'ai (celle que j'ai donné dans mon premier post) sous-entend que cet ensemble est inclus dans E ou non.
re : topologie de la convergence simple#msg1193676 Posté le 08-07-07 à 18:43
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

Saalut romu

Oui, bien sûr! l'ensemble est E. Un ensemble élémentaire est une partie de E. Donc, pas de souci pour dire que E est ouvert. Et il me semble que Tigweg (bonjour Tigweg ) a réglé la question!
re : topologie de la convergence simple#msg1193681 Posté le 08-07-07 à 18:50
Posté par Profilromu romu

Salut Camélia. D'accord, c'était juste pour une confirmation. Merci
re : topologie de la convergence simple#msg1193682 Posté le 08-07-07 à 18:52
Posté par ProfilCamélia Camélia Correcteur

C'est la suite qui va être amusante! Bon courage!
re : topologie de la convergence simple#msg1193688 Posté le 08-07-07 à 18:58
Posté par Profilromu romu

Comment ça? tu connais la suite? c'est exo classique
C'est vrai qu'en même temps ce n'est que le a) (et ça va jusqu'au e)   )
re : topologie de la convergence simple#msg1193708 Posté le 08-07-07 à 19:36
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Bonjour Camélia!

romu> Pour ce qui est de l'appartenance de l'ensemble vide à ta topologie, je dirais que c'est un "effet de bord" de leur définition en tant que réunion (quelconque) d'ensemnbles élémentaires.

Or par convention (valable dans tout monoïde me semble-t-il, mais Camélia nous le confirmera sans doute), une réunion indexée par l'ensemble vide est égale à l'élément neutre de l'opération interne "réunion", c'est-à-dire l'ensemble vide.

N'hésite pas à reposter sur le sujet en tous cas, ça a l'air intéressant.
Je me demande en particulier si cette topologie est métrisable, je ne me souviens plus du critère pour que ce soit le cas.


Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193712 Posté le 08-07-07 à 19:41
Posté par Profilromu romu

J'ai l'impression que l'intersection de deux ensembles élémentaires n'est jamais vide.
re : topologie de la convergence simple#msg1193713 Posté le 08-07-07 à 19:42
Posté par Profilromu romu

oups désolé j'avais pas vu le dernier post
re : topologie de la convergence simple#msg1193714 Posté le 08-07-07 à 19:43
Posté par Profilromu romu

Citation :
Je me demande en particulier si cette topologie est métrisable


Non, et ce sera l'avant derniere question .
re : topologie de la convergence simple#msg1193720 Posté le 08-07-07 à 19:50
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur



En fait si on veut éviter de recourir à ce type de convention, il faut dire qu'on appelle ouverts de cette topologie l'ensemble vide et les réunions d'ensembles élémentaires.

Par ailleurs, deux ensembles élémentaires sont toujours d'intersection non vide, mais même si deux d'entre eux l'étaient, cela ne suffirait pas à conclure:

en effet, j'ai implicitement supposé dans ma démonstration que l'intersection de V et de W ne l'était pas puisque j'ai écrit: soit f dans VW = X.

Cette supposition n'enlève d'ailleurs rien à la généralité puisque si X=, et qu'on a prouvé que le vide était élément de la topologie, alors il n'y a rien à démontrer!

Mais encore une fois, je vois le fait que appartient à la topologie comme un effet de bord de sa définition.
re : topologie de la convergence simple#msg1193722 Posté le 08-07-07 à 19:52
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Citation :
Non, et ce sera l'avant derniere question
> Méga cool, ça c'est du scoop !!

Bon, ben il ne te reste plus qu'à poster la suite de ton énoncé, romu!
re : topologie de la convergence simple#msg1193762 Posté le 08-07-07 à 20:48
Posté par Profilinfophile infophile

Citation :
Non,  je mettais 5$ jusqu'à présent, mais suite à une remarque narquoise de Kevin (alias infophile, que je salue ici), j'"utilise" du 4$




Salut Greg
re : topologie de la convergence simple#msg1193764 Posté le 08-07-07 à 20:50
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Salut Kevin, j'étais sûr que tu réagirais à l'appel de ton nom!
re : topologie de la convergence simple#msg1193768 Posté le 08-07-07 à 20:52
Posté par Profilinfophile infophile

Mince alors, je suis tellement prévisible

(Cf )

Bonne soirée
re : topologie de la convergence simple#msg1193772 Posté le 08-07-07 à 20:58
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Oh purée, mais quelle mémoire d'éléphant, Kevin!

J'avais totalement oublié cette vieille discussion!
Bonne soirée à toi
re : topologie de la convergence simple#msg1193776 Posté le 08-07-07 à 21:00
Posté par Profilinfophile infophile

C'était notre première discution je crois, merci encore pour l'aide que tu m'avais apportée, je reviendrais à l'attaque avec de l'algèbre linéaire

A+ sur l'
re : topologie de la convergence simple#msg1193777 Posté le 08-07-07 à 21:01
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Ok, n'hésite pas!
re : topologie de la convergence simple#msg1193840 Posté le 08-07-07 à 21:50
Posté par Profilromu romu

Qu'appelles tu effet de bord Tigweg?

Sinon la suite de l'énoncé pour satisfaire les curieux :

b) Si l'on appelle simple toute fonction f partout nulle sur [0,1] sauf en un nombre fini de points, montrer que l'ensemble des fonctions simples est partout dense sur E.

c) Montrer qu'une fonction f qui est non nulle pour une infinité non-dénombrable de valeurs de x ne peut-être dans E limite d'une suite de fonctions simples.

d) En déduire que sur l'espace E on ne peut définir aucune métrique dont la topologie associée soit celle de E, autrement dit que E est non métrisable.

e) Montrer que toute fonction simple est limite d'une suite de fonctions continues; que la fonction g qui vaut 1 sur les rationnels et 0 ailleurs est limite d'une suite de fonctions simples; et que cependant g n'est pas limite d'une suite de fonctions continues.
re : topologie de la convergence simple#msg1193865 Posté le 08-07-07 à 22:20
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Ok merci pour la suite!

Effet de bord=conséquence "ultime", "inattendue", "en poussant la logique jusque dans ses derniers recoins", "dommages collatéraux ".

Du moins je le comrends ainsi, cette expression appartient me semble-t-il au langage informatique.

Bonne soirée!

Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193934 Posté le 09-07-07 à 01:10
Posté par Profilromu romu

Citation :
Or par convention (valable dans tout monoïde me semble-t-il, mais Camélia nous le confirmera sans doute ), une réunion indexée par l'ensemble vide est égale à l'élément neutre de l'opération interne "réunion", c'est-à-dire l'ensemble vide.


Il me semble que cette convention est établie pour toute opération ayant un élément neutre, non?
re : topologie de la convergence simple#msg1193935 Posté le 09-07-07 à 01:13
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Voilà, et c'est justement la particularité des monoïdes que d'avoir un élément neutre (en plus de jouir d'une loi de composition interne associative).

Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193937 Posté le 09-07-07 à 01:22
Posté par Profilromu romu

Tu veux dire qu'il n'y aurait pas de loi intéressante qui ne soit pas associative, admettant un élément neutre? (juste pour la culture )
re : topologie de la convergence simple#msg1193938 Posté le 09-07-07 à 01:24
Posté par Profilromu romu

En tout cas, je prends la convention et je passe à la séparation.
re : topologie de la convergence simple#msg1193939 Posté le 09-07-07 à 01:30
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Il me semble que l'associativité est le minimum qu'on puisse exiger d'une lci.
Dans ce cas on parle de magma, mais on n'exige pas l'existence d'un neutre.
Je crois que les magmas sont très peu étudiés en tant que tel car leur structure n'est pas assez riche.

A mon avis (mais des gens plus calés que moi pourront te répondre avec plus de certitude), si tu supprimes l'associativité, et que tu exiges un neutre, tu ne peux pas faire grand-chose de ta loi.

A confirmer!

Tigweg
re : topologie de la convergence simple#msg1193940 Posté le 09-07-07 à 01:31
Posté par ProfilTigweg Tigweg Correcteur

Ca, c'est facile (réglé en 2 ou 3 lignes!)
re : topologie de la convergence simple#msg1193942 Posté le 09-07-07 à 01:43
Posté par Profilromu romu

ah ok!

En fait, je n'avais pas ces définitions là.
J'avais appris qu'un magma est un ensemble muni d'une loi de composition,
et après on voit l'associativité, pour étudier des magmas associatifs (alias demi-groupes ou monoïdes; dans ma définition de monoïde, il n'y a pas d'élément neutre), puis on voit l'élément neutre.
C'est pour, ça je croyais que l'argument essentiel caractérisant un monoïde c'était l'associativité.

Mais apparemment c'est juste une question de choix des définitions.

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