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Niveau exercices
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exercice examen

Posté par
mousse42
18-05-20 à 20:02

Bonjour,

Je viens de terminer mon exam sur les espaces métriques, j'aimerais avoir votre avis sur le niveau de cet exo donné en exam (Je suis en L3).

Soit n\in \Z
On définit sur \Z\times \Z la fonction \rho par :

\rho(x,y)=\left\{\begin{array}{ll} \min\{n\in \N^* :x-y\notin n\Z\}\;$si n existe$\\+\infty \;$sinon\end{array}\right.

et on pose d(x,y)=\dfrac{1}{\rho(x,y)} avec pour convention \frac{1}{+\infty}=0

1. Prouver que d(x,y)\le \max\{d(x,z),d(z,y)\}, pour tout x,y,z\in \Z tels que d(x,y)\ne 0

2. Prouver que d est une distance sur \Z

3. Montrer que pour tout x\in \Z la suite x_k=k!+x converge vers x pour la distance d

4.En déduire que toute boule ouverte B(x,r) avec x\in \Z et r>0 a un cardinal infini

5. En déduire que l'espace  (\Z,d) n'est pas complet. Indication (utiliser le lemme de Baire)

Posté par
Kernelpanic
re : exercice examen 19-05-20 à 09:55

Salut mousse42, je suis aussi en L3 donc si tu veux, je peux essayer de faire cet exercice cet après-midi et te dire là où j'ai buté et éventuellement le temps que j'ai passé dessus si tu veux un comparatif ? En revanche je connais pas le lemme de Baire, j'irai regarder mais faudra pas compter cette question dans le temps.

Posté par
carpediem
re : exercice examen 19-05-20 à 11:28

salut

se rappeler que x - y \in n\Z \iff x \equiv y  [n] ...

Posté par
Kernelpanic
re : exercice examen 19-05-20 à 11:59

carpediem

je pense que mousse42 veut juste un avis sur la difficulté de l'exercice, il l'a sûrement déjà fait

Posté par
mousse42
re : exercice examen 19-05-20 à 12:55

Bonjour,

Merci Kernelpanic, au fait je n'ai pas envie de le faire, j'ai complétement paniqué sur cet exo. Je ne m'attendais pas à de l'arithmétique dans un exam d'espace métrique !

Posté par
carpediem
re : exercice examen 19-05-20 à 13:00

tout le pb est de bien comprendre la définition de r (rho) ...

mais il est vrai que ce n'est pas un exo conventionnel ...

Posté par
mousse42
re : exercice examen 19-05-20 à 13:28

merci carpediem ça me rassure après avoir pris une bonne claque

Posté par
Kernelpanic
re : exercice examen 19-05-20 à 13:35

ah oui, cette fameuse panique qui fait perdre tous les moyens, on l'a tous eu je crois une fois dans sa vie... après si c'est juste un exo que tu as passé c'est pas si grave que ça, et en période de confinement c'est pas les conditions optimales (état d'esprit etc...)

Posté par
Kernelpanic
re : exercice examen 19-05-20 à 13:38

pour ceux qui passent ici, je veux bien savoir comment finir la question 5, car même avec le lemme devant les yeux je vois pas... (j'ai jamais vu les espaces de Baire)

Posté par
carpediem
re : exercice examen 19-05-20 à 13:47

rappelle-nous le lemme de Baire ...

Posté par
Kernelpanic
re : exercice examen 19-05-20 à 13:53

Le problème carpediem c'est que je ne l'ai jamais vu, je l'ai juste sous les yeux version Wikipédia :

1) Tout espace localement compact est de Baire.
2) Tout espace complétement métrisable est de Baire.
3) Tout ouvert d'un espace de Baire est de Baire.

Comme je ne maîtrise pas cette notion (comme je ne l'ai jamais vu), je vois mal le rapport avec la question (4) ; c'est surtout par curiosité.

Posté par
carpediem
re : exercice examen 19-05-20 à 13:56

certes mais là tu donnes des exemples ... mais pas la définition ...

Posté par
mousse42
re : exercice examen 19-05-20 à 14:08

Lemme de Baire

Soit (E,d) un espace métrique complet.
Soit (O_n)_{i\in \N} une famille d'ouverts denses dans E alors \bigcap_{n\in \N}O_n est dense dans E

Corollaire

Soit (E,d) un espace métrique complet.
Soit  (F_n)_{i\in \N} une suite de fermés d'intérieurs vides alors : \overbrace{\bigcup_{n\in \N}F_n}^{\circ}=\varnothing

Posté par
carpediem
re : exercice examen 19-05-20 à 14:57

n'ayant rien cherché j'avoue que je travaille en aveugle ...

1/ il serait bien d'avoir quelques valeurs particulières pour mieux comprendre cette distance :

quelle es la distance de 0 à un autre entier ? de 1 à un autre entier ? entre deux premiers ? entre deux composés ?

2/ le lemme et son corollaire sont évidemment équivalents par passage au complémentaire donc la question est de savoir quelle version utiliser ...

3/ or la question 5/ commence par "en déduire" donc il nous faut utiliser la question 3/ ou 4/ (ou les deux) ... en même temps la question 4/ se déduit de la question 3/ donc :

4/ la question 4/ parle de boules ouvertes .. sont-elles denses dans (Z, d) ?



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