Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau BTS
Partager :

ensembles fermés, ouverts

Posté par ange74 (invité) 04-01-07 à 20:10

Bonjour,

Je cherche un exercice qui me cause des soucis, peut-être basiques, mais je n'arrive pas à le faire tout de même...

il faut que je détermine si des ensembles sont fermés, ouverts ?

I:=]1,+infini[u{-2}
je me dis que ]1,+infini[ est ouvert et que par définition {-2} est fermé...
est-ce que je me trompe? que donne alors la réunion si c'est juste ?

A:={(x,y) appartient à R2, 0 =< y2 =< x4 =<3 }
là je ne sais vraiment pas comment voir si c'est ouvert ou fermé.

B:= {(x,y) appartient à R2, y=cos(x)}
là si je fais le dessin (le graphe) de y=cos(x) on a la sinosoïde, ou alors il faut plus le voir comme un shéma avec y appartient à [-1,1[ ? parce que sur un grphe, la courbe obtenue, on n'a pas de boule donc B n'est pas un ouvert, mais si on le "shématise" plus on peut trouver que c'est un ouvert...

je vais m'arrêter là pour ces questions, si vous pouviez m'indiquer la marche à suivre pour résoudre ces petites questions celà me serait d'une grande aide !

Merci d'avance

A bientot

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 20:13

Bonjour,

quelle est ta definition d'ouvert?

Sais tu que l'image reciproque d'un ouvert par une application continue est ouvert?

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 20:21

ma définition est :
A est ouvert ssi quelquesoit x appartient à A, il existe une boule de centre x et de rayon r>0 incluse dans A.

oui j'ai vu dans mon cours que l'image reciproque d'un ouvert par une application continue est ouvert, mais cela va peut-être paraitre idiot mais je ne comprends pas trop ce que cela signifie...

merci de la réponse aussi rapide !

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 20:23

Je vais manger je t'expliquerai ca apres si quelqu'un l'a pas deja fait

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 20:25

pas de problème je vais manger également alors!

merci beaucoup

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:02

Deja est ce que tu vois bien ce qu'est l'image reciproque?

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:13

non, pas vraiment (désolée pour mon décalage)

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:18

Si tu as f:E--->F

L'image reciproque d'une partie A de F est la partie de E definit comme suit:

3$f^{-1}(A)=\{x \in E,f(x)\in A \}

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:23

d'acccord pour cette notion de l'image réciproque.

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:25

Et bien une propriete te dit que l'image reciproque de tout ouvert est un ouvert et celle d'un ferme,un ferme.

Tu peux t'en servir pour A et B.

Pour I,que dire d'une boule ouverte en -2?

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:43

pour I, après avoir tenté un shéma, la boule B(-2,r) existe, cela signifie donc que I est ouvert ?

ensuite, ça y est je viens de comprendre pourquoi tu m'as parlé de l'image réciproque, mais mon problème est que je n'arrive pas à visualiser ou dessiner une boule dans cos(x). donc par conséquent je n'arrive pas à savoir si la fonction est fermé ou ouvert.

d'ailleurs, une question me vient : si un ensemble n'est pas ouvert, est-il par conséquent fermé ?

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 21:55

Deja pour I,est ce que ta boule reste dans ton ensemble?

Fais un dessin.

Un ensemble peut etre ni ouvert,ni fermé par exemple ]0,1].

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 22:21

ben en fait non, pour I j'ai du m'embrouiller... la boule n'est pas incluse totalement dans l'ensemble, puisque {-2} est "loin" donc il ne peut pas être ouvert.
Comment je peux savoir si il est fermé ou pas ? La définition que j'ai parle du complémentaire...

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 22:25

Oui il est ferme si son complementaire est ouvert.

Il va avoir du mal à etre fermé car il va y avoir un probleme en -1.

Il y a aussi la propriete qui dit qu'un ensemble F  est ferme si toute suite de F qui converge a sa limite dans F.

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 04-01-07 à 23:07

mais le complémentaire , c'est ]-infini,1[ ?

je ne vois pas encore le problème en -1...

je reviendrais demain soir, après une bonne nuit de repos... ça te paraît peut-être rien du tout comme exercice, mais quand on a plus l'habitude, c'est fatiguant !

merci pour l'échange sympathique et enrichissant!

à bientôt

Posté par
Cauchy
re : ensembles fermés, ouverts 05-01-07 à 00:30

En fait c'est plutot ]-infini,1] et la tu vois peut etre mieux le probleme.

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 06-01-07 à 11:07

en fait je ne vois pas le pb en -1... voici ma réflexion pour savoir si I est fermé :
je trouve le complémentaire de I que j'appelle I' :
Comme le complémentaire d'une réunion est l'intersection des complémentaires, voici I' :
I' = ]-infini;1] \bigcap ]-infini;-2[]-2;+infini[
ce qui donne I'= ]-infini;1]-{-2}
mais là il faudrait que je trouve si I' est ouvert, et je ne pense pas car 1 est inclus dans I'.
Donc j'en conclus que I n'est pas fermé.
Mais je ne comprends pas l'histoire du problème en -1.

ensuite, j'ai réfléchi sur l'ensemble A={(x,y) appartient à R2, 0 =< y2 =< x4 =<3 }
j'ai trouvé que c'était équivalent à 0\leqslanty\leqslantx2\leqslant\sqrt{3}
alors y appartient à [0;\sqrt{3}], qui est fermé et comme l'image réciproque d'un fermé est un fermé alors A est fermé.
est-ce juste ?

pour B= {(x,y) appartient à R2, y=cos(x)} , j'ai résonné de la même manière : y appartient à [-1;1], qui est fermé, donc B est fermé.

Est-ce que mes raisonnements sont justes ?

Merci de m'aider encore un peu

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 06-01-07 à 11:09

les [leqslant] qui apparaissent sont en fait des inférieur ou égal (je ne maitrise pas encore le langage LaTeX, désolée)

Posté par
Camélia Correcteur
re : ensembles fermés, ouverts 06-01-07 à 15:26

Bonjour
L'ensemble I n'est ni ouvert, ni fermé. En effet, autour de -2 il n'a aucune boule dans I, donc I n'est pas oubert. La suite 1+1/n est formée d'éléments de I, elle converge dans R vers 1, mais 1 n'est pas dans I, donc I n'est pas fermé.
Ici, le passage au complémentaire n'est pas très performant puisqu'on y retrouve le même genre de problème.

Pour B ça ne va pas. D'après toi, ]-1,1[\times [-1,1] serait fermé? On peut introduire la fonction F(x,y)=cos(x)-y et remarquer que B=F-1({0})

Posté par ange74 (invité)re : ensembles fermés, ouverts 06-01-07 à 16:05

pour B, je n'ai pas compris les explications (désolée, je n'ai pas fais de maths depuis la terminale S il y a deux ans). pourquoi ]-1,1[x[-1,1] ? et pourquoi cette nouvelle fonction?

est-ce que pour A mon raisonnement est juste?

Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : ensembles fermés, ouverts 06-01-07 à 16:32

Pour B tu prétends qu'il est fermé parce que y est dans [-1,1]. Je te montre que l'on peut avoir cette situation sans que ça soit fermé.
Pour A tu fais la même erreur et ton équivalence est fausse car y peut-être négatif. Pour A il est probablement plus facile de voir que le complémentaire est ouvert. Sinon, toujours avec la méthode indiquée par Cauchy qui est la plus performante introduis la fonction G:R2R2 définie par G(x,y)=(x4,x4-y2) et essaye de démontrer que
A=G^{-1}([0,3]\times[0,+\infty[)
qui est fermé.
(Commence par revoir la définition de l'image réciproque)



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 1675 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 !