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DM Topologie

Posté par
dreeamiz
03-02-21 à 11:12

Bonjour tout le monde,

J'ai un DM de Topologie à rendre pour dimanche. Il y a pleins de nouvelles notions encore jamais abordées, et j'ai vraiment du mal avec ce chapitre. C'est pourquoi j'aurais besoin d'aide pour ce DM, en voici l'énoncé :

On se place dans R2 muni de la norme ||.||. Soit A l'ensemble A= {(x,y) dans R2, xy=1 }.
1) A est-il borné ?
2) Donner la distance du point (0,0) à A.
3). L'ensemble B={ (x,0) : x dans R } est-il fermé ?

Pour la 1), j'ai fait une étude de cas sur x et y, et j'ai dit qu'un des deux termes doit être compris entre -1 et 1, et que l'autre doit être dans  ]-∞ ; -1 [ U ] 1 ; +∞ [ .

Pour la 2), je dirais que la distance vaut 1 mais je n'arrive pas à le montrer.

Pour la 3), je commence juste à voir les notions d'ouverts/fermés, on a jamais vraiment fait d'exercice type donc je ne sais pas comment montrer qu'un ensemble est fermé. En faisant mes petites recherches j'en ai déduit qu'il faudrait que je montre que le complémentaire de A est ouvert, mais je ne sais pas ce que ça veut dire concrètement (comment l'appliquer).

Pourriez-vous m'aider s'il vous plait ?

Bonne journée,

Zoé

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 11:21

bonjour

1 : je ne comprends pas bien en quoi tu réponds à la question ...

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 11:24

1 : le problème est de savoir si il existe M>0 tel que, pour tout x de A, ||x||<M

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 11:25

(et pour la 2 ton intuition est fausse mais on y reviendra ensuite)

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 11:27

déjà, pour te faire une idée, as-tu tracé l'ensemble A dans le plan ² ?

Posté par
dreeamiz
re : DM Topologie 03-02-21 à 13:09

Oui j'ai tracé l'ensemble A, j'obtiens une courbe qui tend vers 0 quand x tend vers -∞ et en +∞, et qui tend vers -∞ en 0- et en +∞en 0+

Posté par
carpediem
re : DM Topologie 03-02-21 à 13:20

salut

et tu ne sais pas comment s'appelle cette courbe vue au lycée ?

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 13:27

alors montre que cette courbe ne peut pas être contenue dans une boule de cente O et de rayon M ...

Posté par
dreeamiz
re : DM Topologie 03-02-21 à 14:53

Si c'est une hyperbole, ok je vais essayer de montrer ça

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 14:55

une fçon de montrer que la partie n'est pas bornée est de trouver une suite d'éléments de cette partie dont la norme tend vers l'infini ...

bon j'en ai beaucoup dit là, à toi de jouer

Posté par
dreeamiz
re : DM Topologie 03-02-21 à 14:56

Ok merci beaucoup

Posté par
DOMOREA
DM Topologie 03-02-21 à 15:42

bonjour,
Avec B(O,r) une boule de centre O et de rayon r, on peut aussi montrer que quel que soit r>0, il existe un élément (x,y) de A qui n'appartient pas à B(O,r), c'est à dire tel que  ||(x,y||>r

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 15:45

oui, tout à fait... DOMOREA, ce qui se fait très bien aussi

ça me paraissait plus simple avec une suite qui tend vers l'infini car ça limite les notations...

Posté par
DOMOREA
DM Topologie 03-02-21 à 15:59

pour la 2) tu dois trouver facilement un candidat (x1,y1) de R+ x R+ dont tu penses qu'il réalise la distance minimale (carpediem te demande le nom de la courbe qui représente A, cela peut d'aider à voir en particulier les symétries, travaille sur R+ x R+) puis démontre que si (x,y)de  R+ x R+ est distinct de (x1,y1) alors
||(x,y)||>||x1,y1)||

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 16:01

(elle a donné le nom de la courbe )

je vais devoir quitter... si elle revient je te laisse poursuivre DOMOREA

Posté par
etniopal
re : DM Topologie 03-02-21 à 17:14

    Je lis  qu  " on se place dans  ²  muni de la norme ||.|| "  mais qu'on ne précise pas cette norme .
      Pour s'amuser on pourrait prendre  (x , y)   |x| + |y|  pour  ||.|| (  où les boules sont alors des carrés) .
   Autre remarque : quand on parle de boule , il  vaut mieux préciser  boule ouverte ou boule fermée .

Posté par
matheuxmatou
re : DM Topologie 03-02-21 à 17:58

oui, on a pris la norme "distance" usuelle... cela me semblait implicite vu qu'elle n'était pas précisée.

ensuite ici, pour une majoration d'ensemble, que ce soit une boule ouverte ou fermée, peu importe !

Posté par
DOMOREA
DM Topologie 04-02-21 à 09:28

bonjour,
Il y a une méthode peut-être plus directe que celle que je te proposais mais pas plus courte, on suppose que c'est la distance euclidienne qui est implicitement choisie.

Puisque c'est la distance à O(0,0), tu détermines (x\in A} ) qui réalise le minimum de la fonction   f(x)= ||(x,y}|| que tu étudies  avec y=\frac{1}{x}

avec x tu trouves y puis  min( f(x) )

Posté par
carpediem
re : DM Topologie 04-02-21 à 11:20

salut

le point primitif est de voir que A est l'ensemble des vecteurs v = (x, 1/x) pour tout x non nul

et c'est fini : au moins une des deux coordonnées tend vers l'infini quand v décrit A

si on veut détailler et ce quelle que soit la norme choisie : ||v|| > MAX { ||(x, 0)||, ||(1/x, 0)|| }

Posté par
DOMOREA
DM Topologie 04-02-21 à 15:24

Pour continuer à s'amuser...

Avec les normes  ||(x,y)||= |x|+|y| , ||(x,y)||=max(|x|,|y|) , ||(x,y)||=\sqr{x^2+y^2} la détermination de la distance de O(0,0) à (x,y) conduit à des

chemins différents, on remarque que les 3 boules qui ont un seul point d'intersection  avec A+ correspondent à un point réalisant la distance minimale de O à A.

elles donne 3 valeurs distinctes pour ce minimum.

Il s'agirait pour notre amie dreeamiz de montrer que pour (x,y) de A ,||(x,y)|| est supérieur ou égal à 2, 1 , \sqr{2} respectivement pour les  3 normes

citées plus avant

Posté par
dreeamiz
re : DM Topologie 04-02-21 à 16:30

D'accord, merci à tous pour vos réponses !
Je vais rassembler tout ça et essayer de comprendre au mieux ce chapitre



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