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Compact et distance

Posté par
H_aldnoer
17-11-06 à 22:45

Soit E=\mathbb{R}^d muni d'une norme ||.||.
On pose d(x_0,A)=inf ||x-x_0||, x\in A (A une partie de E).

Supposons que A est compact. Montrer que pour tout x_0\in E, \exists y\in A telle que d(x_0,A)=||y-x_0||.

Alors on a d(x_0,A)=inf ||x-x_0|| donc il s'agit de montrer que pour tout x_0\in E, \exists y\in Ainf ||x-x_0||=||y-x_0|| mais je vois pas comment!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 22:52

Re H_aldnoer

Pour \Large{x_{0}} fixé, que dire de l'application \Large{y\mapsto ||y-x_{0}||} ?

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 22:54

Cette application est continue ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 22:56

oui, donc ?
Que peut-on donc dire de plus sur cette application définie sur A ?
Kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 22:59

eh elle atteindrais pas ses bornes la petite lool, puis que A est conpact, A est bornée...y->||y-x0|| continue...non??

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:01

robby3> C'est bien ça.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:04

Donc le inf existe et est atteint pour une certaine valeur d'ou l'existence du y appartenant à A dans la définition de H_aldnoer.

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:08

H_aldnoer, la suite de l'exercice please lol, je commence à peine à etre chaud pour l'analyse

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:08

Mais oui!
Montrer que le résultat est encore vrai si on suppose seulement que A est fermé (remarquer que d(x_0,B)\ge d(x_0,A) si B est une partie de A)

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:16

alors H_aldnoer une petite idée?? parce que de mon coté j'ai essayé des suites mais je vois rien...??

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:17

Non rien,
ce que j'ai du mal à comprendre c'est B une partie de A !!

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:19

B une partie de A ça implique sans doute B fermé...il faudrat se servir de ça quelque part sans doute...

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:21

Je sais pas, mais c'est surement pour sa que l'on ne peut pas répondre à la question!

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:23

Citation :
B une partie de A ça implique sans doute B fermé


Pas nécessairement, mais l'idée est de trouver B une partie de A telle que d(x,A)=d(x,B). L'idéal est de trouver une telle partie B qui soit compact pour pouvoir se ramener au cas précédent.

kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:25

on va essayer par la définition...On suppose A fermé, donc il existe une suite an de A convergeant vers a dans A, B une partie de A,(est-ce que toute partie incluse dans un fermée est fermée...??)...

Posté par
jeanseb
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:27

1$\textrm je crois que j'ai une idee

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:28

d(x,A)=d(x,B) est équivalent à inf ||x-x_0||=inf ||x-x_0|| x\in A\cap B

?

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:28

il faut trouver un compact dans A qui est fermé...je vois pas du tout comment on fait??, on prend une boule fermé peut-etre (car toute boule fermé de R^n est bornée...) mais je vois pas...

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:30

Si l'on prend A\cap B c'est pas bon ?
L'intersection fini de fermé est-elle fermé ?

Posté par
jeanseb
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:31

1$\textrm{je crois que mon idee ne marche pas. excusez }

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:31

Citation :
L'intersection fini de fermé est-elle fermé ?


oui.
Sinon comment définirais-tu B ?

Jeanseb> quelle est ton idée ?

Kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:34

lol jeanseb comment u fais pour écrire comme ça tout bien, c'est stylé lool

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:34

jeanseb.
beh en faite je sais pas trop comment définir B.
Mais si x\in A\cap B alors d(x,A)=d(x,B) non ?

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:35

si tu prend A inter B c'est fermé mais pas borné donc on peuc pas se ramener au cas précedent...

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:35

Citation :
lol jeanseb comment u fais pour écrire comme ça tout bien, c'est stylé lool


C'est du latex aussi !
(en rajoutant la commande \rm \rm on obtient ceci !)

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:36

Mais rien ne dit que l'on doit forcément avoir B compact si ?

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:37

ok\rm comme ça??

Posté par
jeanseb
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:38

1$\textrm Je m'essaie au La Tex, alors j'en profite pour appliquer ! mais ca arrange pas la reflexion...

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:38

lool non visiblement c'est pas comme ça lol, mais d'aprés Kaiser, ce serait plus judicieux pour la suite du raisonnement parce que la si tu prend Ainter B la distance est égale mais on fait quoi aprés??

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:40

Justement je suis en train de réfléchir ou voulait en venir kaiser en faisant en sorte que l'on ait égalité des distances

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:40

oué comme ça

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:40

H_aldnoer> si x est dans l'intersection, ces deux distances sont nulles, il me semble.
robby> justement si mais pour ça, il suffit de prendre B asseez petit.

Notons \Large{\alpha=d(x,A)}.

On pose alors \Large{B=\{y\in A/ ||x-y||\leq \alpha +1\}}.

Alors je dis que l'on a les deux choses :

1) B est non vide
2) d(x,A)=d(x,B)

Reste à le montrer. Une idée ?

Kaiser

Posté par
jeanseb
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:41

2$\textrm une mauvaise idee, j'ai honte, je dis pas!

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:41

dsl j'arrete je m'entrainerais plus tars à ecrire ne latex loool, bon je vois vraiment pas comment on fait, et la je vais aller dormir un peu parce que demain on va bien rire

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:43

B est non vide, ça c'est trivial car A est non  vide(c'est pas dis mais A est une partie de E donc on suppose qu'elle n'est pas vide....)
Si y appartient à A, x appartient à A aussi ou pas sinon ||x-y||=0...non??

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:45

Euhh je pense pas que A non vide implique B non vide, ou alors j'ai rien compris ! (et je crois que c'est le cas!)

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:46

\textrm B est une partie de A donc si A est non vide B est non vide focément fais le dessin d'une boule lol

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:46

Le fait que A est non vide n'entraîne absolument pas que B est non vide. C'est pas forcément évident (il faut des éléments de A qui vérifient la condition sur la norme).

Citation :
Si y appartient à A, x appartient à A aussi ou pas sinon ||x-y||=0...non??


Désolé, je n'ai pas compris.

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:48

Par contre B est non vide, il suffit de prendre y=x\in A ?

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:48

lol oula je dis n'importe quoi, je suis trop fatigué, lool désolé.Bonuit bonne chnace pour demain H_aldnoer

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:49

x n'est pas supposé dans A.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:51

oui en fait le x de Kaiser c'est le x0 de H_aldnoer n'est ce pas??

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:52

Mais \alpha=d(x,A) signifie quoi ?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:54

robby3> c'est tout à fait ça.
H-aldnoer> c'est-à-dire ?

Kaiser

Posté par
robby3
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:55

eh bah c'est inf(||xa-x||) avec x dans E et xa dans A lool

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 17-11-06 à 23:57

Oui Oui, c'est x_0 !! Donc c'est non vide mais c'est pas fini!

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 18-11-06 à 00:02

robby conecte toi 2seconde sur msn

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 18-11-06 à 00:02

Désolé, mais on a toujours pas montrer que c'est non vide.
Je vais vous le montrer.

Si B était vide, alors on aurait pour tout y appartenant à A, \Large{||x_{0}-y||> \alpha +1=d(x_{0},A)+1} par définition de la borne inférieure, on a \Large{d(x_{0},A)\geq d(x_{0},A)+1} ce qui est absurde.

Kaiser

Posté par
H_aldnoer
re : Compact et distance 18-11-06 à 00:08

En faite j'ai pas trop saisi

Posté par
kaiser Moderateur
re : Compact et distance 18-11-06 à 00:11

Par définition, \Large{B=\{y\in%20A/%20||x_{0}-y||\leq%20\alpha%20+1\}}.

Si B était vide, alors tu es d'accord avec moi que pour tout y élément de A, on a \Large{\Large{||x_{0}-y||%3E%20\alpha%20+1=d(x_{0},A)+1}} ?

Jusque là, c'est OK ?

Kaiser

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