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Niveau Maths sup
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Anneaux et fonctions continues

Posté par
Dingdong
26-06-12 à 14:39

Bonjour à tous, je suis de travailler sur un exercice sur les anneaux comprenant plusieurs questions. La première question étant déterminante pour la suite, j'aimerai que vous me dites si j'ai juste ou non.

Soit I, un intervalle.
1) Définir sur I une structure naturelle d'anneau.
En fait j'ai pris comme loi interne l'addition et la composition, sachant que (I,+) est bien un groupe commutatif et que (I,o) est bien un magma associatif. Par contre j'ai un doute sur la distributivité, je ne sais pas si c'est immédiat. J'ai aussi un doute sur la seconde loi, quelle est la plus naturelle entre la loi x et la loi o ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 14:41

Bonjour

La composition n'est pas définie en général (et d'ailleurs elle n'est pas distributive). Comment veux-tu composer des fonctions définies uniquement sur I?

La seconde loi est bien la multiplication point par point.

Posté par
Dingdong
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 15:12

D'accord merci.

2) Montrer que l'ensemble C(I,) des applications continues de I dans est un sous-anneau de I.

Tout d'abord, C(I,)I.
Soient f1 et f2C(I,). Alors on a, pour tout aI : lim(f2)-lim(f1)=lim(f2-f1) quand x tend vers a. Par conséquent, la limite de f2-f1 existe bien, donc f2-f1C(I,).
De même, lim(f1).lim(f2)=lim(f1.f2), donc f1.f2C(I,). Par conséquent, C(I,) est bien un sous-anneau de I.

3) Les anneaux I et C(I,) sont-ils intégres ?

J'aurai eu tendance à dire oui mais comment le montrer ?

Merci d'avance.

Posté par
DHilbert
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 15:16

Pour le 2), que fais-tu ?

Pour le 3), l'anneau \R^{I} n'est pas intègre. Pourquoi ?

A +

Posté par
Camélia Correcteur
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 15:20

Tu n'as pas besoin de passer par des limites. Ce sont des théorèmes classiques qui affirment la continuité des sommes et produits de fonctions continues.

En revanche, il te manque encore deux vérifications pour affirmer que c 'est un sous-anneau.

Posté par
Dingdong
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:09

Dans mon cour, pour montrer que c'est un sous-anneau, il faut montrer qu'il est stable par soustraction, par multiplication et que l'élément neutre appartient aussi à l'ensemble du sous-anneau. L'élément neutre de I pour la loi x est l'application identité : xx, qui est continue sur , donc sur I, par conséquent 1IC(I,). Il y a encore besoin d'une autre vérification ?

Pour l'intégrité, je ne vois vraiment pas .

Posté par
Supernick
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:11

Est-ce que si f(x)g(x) = 0 alors pour tout x, f(x) = 0 ?

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:13

Citation :
L'élément neutre de \mathbb{R}^I pour la loi x est l'application identité


Certainement pas. C'est le neutre pour la composition (quand elle existe), pas pour la multiplication.

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:18

Pour la non-intégrité de \mathbb{R}^I, considère a \in I quelconque, et f définie par f(x) = 1 si x = a et 0 sinon.

Posté par
Dingdong
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:22

L'élément neutre pour la multiplication c'est l'application : x1 ?
Pour l'intégrité je comprends pas. Un anneau est intègre si, pour tout x, f(x)g(x)=0 alors f(x)=0 OU g(x)=0 non ? Dans ce cas en a, si f(x)=1 et g(x)0, comment f(x).g(x) peut-il être égal à 0 ?

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:25


Citation :
L'élément neutre pour la multiplication c'est l'application : x 1 ?


Oui.

Citation :
Pour l'intégrité je comprends pas. Un anneau est intègre si, pour tout x, f(x)g(x)=0 alors f(x)=0 OU g(x)=0 non ? Dans ce cas en a, si f(x)=1 et g(x)0, comment f(x).g(x) peut-il être égal à 0 ?


Eh bien, g(x) = 0 si x = a, et 1 sinon. Comme ces applications ne sont pas continues, ça ne marche pas pour montrer la non-intégrité de C(I, R), mais c'est la même idée...

Posté par
Camélia Correcteur
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:26

Bon, tout de même pour finir avec la démonstration que c'est un sous-anneau, il faut montrer que si f y est, alors -f aussi.

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:30

Ou de façon équivalente montrer la "stabilité par soustraction" après avoir montré que la fonction nulle y est.

Posté par
Dingdong
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:34

Je comprends toujours pas pour l'intégrité. Avec votre exemple f(a)=1 et f(x)=0 pour tout xa, et g(a)=0 et g(x)=1 pour tout xa, c'est un exemple qui correspond à la définition de l'intégrité de RI non ?  Je comprends pas en quoi c'est un contre exemple.

Donc en fait pour les sous-anneaux, il faut que je montre que les éléments neutres de chaque loi interne sont dans l'ensemble du sous-anneau, et que cet ensemble est stable par soustraction et par multiplication, c'est correct ?

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:35

Que vaut alors fg ?

Posté par
Supernick
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:36

Non intègre dit que fg= 0 implique que f = 0 ou g = 0

Soit si pour tout x, on a f(x)g(x) = 0 alors soit f(x) = 0 POUR TOUT x, soit g(x) = 0 POUR TOUT x (ou les 2)

Posté par
DHilbert
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:36

@Dingdong : Tu vois bien que, par définition, les fonctions f et g ainsi définies (sic) ne sont pas identiquement nulles, alors que la fonction f\,g l'est !!!

A +

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:38

"Non intègre dit que fg= 0 implique que f = 0 ou g = 0"

Non justement, ça c'est la définition d'un anneau intègre. L'anneau n'est pas intègre si cette implication n'a pas lieu. Ce qui est le cas ici, on a f ≠ 0, g ≠ 0 mais fg = 0.

Posté par
Supernick
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:41

Je le sais, je lui rappelais juste la définition

Posté par
Dingdong
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:42

Son non était dans le but de me contredire je pense, pas de donner la définition de "non intègre". Dans mon cour, il n'y a pas marqué pour tout x, f(x)=0 ou pour tout x, g(x)=0. En fait, je n'avais pas forcément compris qu'il fallait que dans la définition, f ou g soit nul tout court, merci pour l'éclaircissement en tout cas!

Posté par
Bachstelze
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:43

Ah, je n'ai pas fait attention, je croyais que c'était Dingdong qui me donnait la définition d'un anneau non-intègre. Ce topic commence à être encombré (c'est un pu de ma faute...).

Posté par
DHilbert
re : Anneaux et fonctions continues 26-06-12 à 16:49

Soit f une fonction et D_f son ensemble de définition. Soit {\bf 0} la fonction nulle. L'on a :

f={\bf 0}\Longleftrightarrow\left(\forall\,x\in D_f\right)\,f(x)=0

Est-ce clair ?

A +



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