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Niveau Maths sup
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compacité

Posté par
romu
04-03-08 à 13:16

Bonjour,

Est-ce que dans 3$\mathbb{R}^2, 3$\{(x,\sin(1/x)):\ 0<x\leq 1\} est compact? Je pense que non, mais je ne vois pas comment le montrer.

Merci pour votre aide.

Posté par
romu
re : compacité 04-03-08 à 13:24

J'aurai voulu savoir aussi comment montrer que cet ensemble est connexe mais non connexe par arcs.

compacité

Posté par
romu
re : compacité 04-03-08 à 13:40

Je me suis trompé, en fait pour la connexité, c'est l'ensemble 3$%5C{(x,%5Csin(1/x)):%5C%200%3Cx%5Cleq%201%5C}\cup (\{0\}\times [-1,1]) que je cherche à voir si il est connexe et non connexe par arcs.

Posté par
jeanseb
re : compacité 04-03-08 à 13:52

Bonjour

Il n'est pas connexe par arc, mais il est connexe. Pour montrer cela, il faut démontre qu'il est "bien enchaîné".

Posté par
jeanseb
re : compacité 04-03-08 à 13:55

Il me semble compact comme "fermé dans un compact". Il est fermé puisque c'est une adhérence.

Sauf erreur.

Posté par
romu
re : compacité 04-03-08 à 14:20

Bonjour jeanseb,

merci, en fait c'était l'ensemble de mon premier post que je voulais savoir si il était compact ou pas.
Mais bon il ne serait pas compact car pas fermé, étant donné que tu me dis que l'ensemble de mon post de 13:40 est son adhérence, si j'ai bien compris.

On va noter pour s'y retrouver:

3$S=%5C{(x,%5Csin(1/x)):%5C%200%3Cx%5Cleq%201%5C},

3$T=%5C{(x,%5Csin(1/x)):%5C%200%3Cx%5Cleq%201%5C}%5Ccup%20(%5C{0%5C}%5Ctimes%20[-1,1])

donc pour montrer que T est connexe, je montre qu'il est bien enchaîné sachant qu'il est compact ok. Mais comment je montre que cet ensemble n'est pas connexe par arcs?

Posté par
jeanseb
re : compacité 04-03-08 à 14:37

Le premier ensemble n'est pas fermé car les points ak(1/k;0)forment une suite d'elements de cet ensemble, qui tend vers l'origine, extérieure à l'ensemble. Donc, effectivement, pas fermé.

Pour "non connexe par arcs", je ne vois pas directement comment raisonner.

Posté par
kaiser Moderateur
re : compacité 04-03-08 à 15:02

Salut à tous

Pour la non connexité par arcs, je propose une idée comme ça : supposer par l'absurde que l'on puisse relier le point \Large{(\frac{1}{\pi},0)} au point (0,0) par un arc continue (notons f une fonction continue sur [0,1] telle que \Large{f(0)=(\frac{1}{\pi},0)} et f(1)=(0,0)).

Notons a la borne inférieure de l'ensemble des t tel que f(t) appartienne au segment vertical : montrer qu'elle existe ,que f(a)=(0,0) et donc que a > 0.

Remarquer alors que pour t < a, f(t) n'appartient pas au segment vertical.
essayer d'aboutir à une contradiction.

Kaiser

Posté par
Camélia Correcteur
re : compacité 04-03-08 à 15:10

Bonjour

D'abord T est connexe car c'est l'adhérence de S qui l'est évidemment.

Soit f:[0,1]T continue telle que f(0)T\S et f(1)S. On pose f=(f1,f2). Alors f1(0)=0 et f1(1)>0.
Soit a=sup{t[0,1] | f1(a)=0}. A cause de la continuité, a<1 et f1(a)=0. Mais pour t>a on a alors f(t)S donc f_2(t))=Sin(1/f_1(t))
Mais si t tend vers a par valeurs supérieures f1(t) tend vers f1(a)=0 et sin(1/f1(t)) aurait une limite. Or on sait que ceci est faux!

Posté par
blang
re : compacité 04-03-08 à 15:17

Bonjour,

Citation :
montrer (...) que f(a)=(0,0)


Je pense que tu veux dire f(a)=(0,?)

Posté par
kaiser Moderateur
re : compacité 04-03-08 à 15:18

Salut à tous

blang > effectivement, je me suis gourré !

Kaiser

Posté par
Camélia Correcteur
re : compacité 04-03-08 à 15:20

>kaiser Oui, mais c'est la bonne idée!

Posté par
kaiser Moderateur
re : compacité 04-03-08 à 15:21

Posté par
jeanseb
re : compacité 04-03-08 à 15:26

Bonjour Camélia et Kaiser

Non seulement vous êtes bons, mais en plus vous êtes rapides!

Posté par
Camélia Correcteur
re : compacité 04-03-08 à 15:40

Salut jeanseb

Ce n'est pas la première fois que je vois ce truc! Si ce genre de choses t'amuse, regarde ça: PEIGNES et topologie

Posté par
jeanseb
re : compacité 04-03-08 à 15:44

Citation :
Si ce genre de choses t'amuse


Ce qui m'amuse, c'est l'humour pince-sans-rire de raymond...

Posté par
romu
re : compacité 04-03-08 à 17:29

merci, je vais regarder ça.

Posté par
romu
re : compacité 15-07-08 à 19:00

Bonjour,

j'ai trouvé un exo qui a l'air de proposer un plan différent pour montrer la non connexité par arcs de T (cf mon post du 04/03/2008 à 14:20):

Citation :
1. Soit \gamma:\ [0,1] \rightarrow T continue telle que \gamma(0)=(1,\sin(1)). Montrer que l'ensemble I=\{x\in [0,1]:\ \gamma(x)\in S\} est ouvert et fermé.

2. En déduire que T n'est pas connexe par arcs.


Déjà je ne vois pas comment montrer que I est ouvert et fermé, mais je ne vois pas non plus en quoi ça nous aide pour 2.

Merci pour vos indications.




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