Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau LicenceMaths 2e/3e a
Partager :

Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bornées

Posté par
jbsph
04-10-26 à 14:15

Bonjour, je fais une erreur de raisonnement mais je n'arrive pas à la détecter. Pouvez-vous me guider ?

Voilà l'ex: Soit E l'espace vectoriel des suites réelles bornées, muni de la norme infinie. Soit A l'ensemble des suites convergeant vers 0.

La question est A est-il ouvert ou fermé dans E ? Je sais que A est un fermé de E et qu'il n'est pas ouvert dans E. Mais sur le document joint je montre que A est ouvert dans E. Pour cela j'ai pris un >0 arbitraire et j'arrive à la conclusion qu'à partir d'un certain rang N, \left| v_n \right| < \frac{3\epsilon}{2}, ce qui signifie que v converge vers 0.
Y a-t-il une erreur par rapport au choix de qui n'est pas choisi au hasard à un moment de la preuve ?

((Je vois bien que A ne peut pas être ouvert car toute boule ouverte centrée en une suite convergeant vers 0 contient une suite constante à partir d'un certains rang (par exemple dont chaque terme vaut 1/4 du rayon) qui ne converge pas vers 0.))

Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l\'ens. des suites bornées

Posté par
mdr_non
re : Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bo 04-10-26 à 15:26

Bonjour,

Tes inégalités sont correctes, mais c'est la conclusion qui ne suit pas.

Ce que tu obtiens est \forall\varepsilon>0,\ \exists N,\ \forall v\in B(u,\varepsilon/2),\ \forall m\ge N,\ |v_m|<3\varepsilon/2.

Mais lorsque tu changes \varepsilon, tu changes aussi la boule, donc l'ensemble des v auxquels le raisonnement s'applique. En effet, si on veut garder un même v\neq u fixé, alors, dès que \varepsilon\le 2\|v-u\|_\infty, il vient v\notin B(u,\varepsilon/2).

Pour montrer que v_n\to0, il faudrait fixer v et pouvoir écrire à la fin \forall\eta>0,\ \exists N,\ \forall m\ge N,\ |v_m|<\eta.

Donc, pour ajuster ton raisonnement, il faut séparer le \varepsilon qui sert à définir la boule de la variable utilisée dans la convergence de u.
Par exemple : Fixons \varepsilon>0 et v\in B(u,\varepsilon/2), puis soit \eta>0 arbitraire. Comme u_n\to0, ...

Erreur mineure : tu parles de boule fermée en utilisant des inégalités strictes.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bo 04-10-26 à 15:42

Bonjour

Bonjour

Erreur assez fréquente.
On prend \varepsilon >0 juste pour éviter d'écrire (\forall) tout le temps.
Ça commence bien.

Quand tu dis u\in A tu dis (\exists M)(\forall n\geq M)|u_n|\leq  \varepsilon

Quand tu choisis v dans B(u,\varepsilon/2) , tu dis (\exists N)(\forall n\geq N) |u_n-v_n|\leq \varepsilon/2.
mais cet N dépend du choix de M.

Et tu as donné toi-même le contrexemple qui prouve que ce n'est pas ouvert.

Posté par
jbsph
re : Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bo 04-10-26 à 17:44

Merci beaucoup pour vos réponses.
(pardon j'ai écris boule fermée en pensant ouverte ...
Je sais que la conclusion est fausse mais je ne voyais pas où.)

Ok, c'est un problème d'ordre en fait: si j'avais d'abord choisi une suite v puis ensuite montré que cette suite converge, j'aurais trouvé ((une suite convergeant vers 0 dans toute boule ouverte centrée en un élt de A)) mais ici le problème est que v est fonction de .

Si j'ai tout compris j'ai commis la même erreur que la suivante : \forall x \in \mathbb{R}, \exists (a,b) \in \mathbb{R^2}  /  f(x) = ax +b f affine .

Posté par
mdr_non
re : Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bo 04-10-26 à 22:39

Ton exemple affine illustre bien, oui.

Posté par
Camélia Correcteur
re : Ens. des suites cvgtes non ouvert dans l'ens. des suites bo 06-10-26 à 14:41

Voici un autre (contre)exemple.

"Tous les entiers sont pairs ou impairs" à comparer avec "Tous les entiers sont pairs ou tous les entiers sont impairs"

Remarquons que le langage courant tient compte de la différence, dans le premiers cas on dira plutôt "chaque entier est pair ou impair".



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1769 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !