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Niveau Maths sup
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Continuité-Injection-Bijection

Posté par
Laurierie
06-12-05 à 11:50

Bonjour je travaille sur un exercice portant sur la continuité et les applications, et j'aurais besoin d'un peu d'aide pour deux questions.

1.Soit f un application continue d'un intervalle I de R dans R. On suppose qu'il existe 4 réels a,b,c,d dans I tel que a<b etf(a)<f(b), c<d et f(c)>d.

On considere l'application g:t->f(ta+(1-t)c)-f(tb+(1-t)d). Montrer que g est définie et continue de [0,1] dans R. Montrer que g s'annule sur ]0,1[.

J'ai réussi cette premiere question sans probleme.

2.Montrer que tout application continue,injective d'un intervalle I dans R est nécessairement monotone.

3.Soit a>0 et f une application continue de R dans R telle que:
Pour tout x,,y appartenant a R², |f(x)-f(y)|a|x-y|.
Montrer que f est bijective de R sur un ensemble a préciser.

Voilà,la question 2 et 3 me bloquent. Je pense que dans la 2 il faut utiliser le théoreme des valeurs intermédiaires et montrer que si f non monotone, f non injective. La 3 je suis bloquée totalement

Merci beaucoup pour votre aide

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
Continuité-Injection-Bijection 06-12-05 à 12:25

Bonjour Laurierie;
2/Raisonner par l'absurde et utiliser 1/
3/On vérifie facilement que f(x)=f(y)\Longrightarrow x=y donc f injective continue et par suite strictement monotone d'aprés 2/
elle réalise donc une bijection de \mathbb{R} vers l'intervalle f(\mathbb{R}) et en remarquant que (\forall x\in\mathbb{R})\hspace{5}|f(x)|\ge a|x|-|f(0)| on voit que 3$\fbox{et\{{\lim_{x\to+\infty}\hspace{5}f(x)=+\infty\\\lim_{x\to-\infty}\hspace{5}f(x)=-\infty} ou 3$\fbox{et\{{\lim_{x\to+\infty}\hspace{5}f(x)=-\infty\\\lim_{x\to-\infty}\hspace{5}f(x)=+\infty} suivant que f est stictement croissante ou stictement décroissante et donc que 3$\fbox{f(\mathbb{R})=\mathbb{R}}.
Sauf erreurs...

Posté par
Laurierie
re : Continuité-Injection-Bijection 06-12-05 à 15:06

Merci pour ton aide elhor, j'ai réussi à démontrer la question 2. Bonne journée



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