Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau Licence Maths 1e ann
Partager :

Graphe homéomorphe a X

Posté par
sox
05-11-16 à 23:46

Bonjour,
J'ai du mal comprendre la correction de cet exercice.
Soit f une application continue d'un espace topologique (X,T) dans un espace topologique (Y,T').
Montrer que le graphe G = \left\{ (x,f(x)), x \in X  \right\} est homéomorphe a X.
On voit que l'application g : X \rightarrow G qui associe x a (x,f(x)) est bijective et continue car x est continue et f(x) est continue.
Maintenant il suffit de montrer que l'application réciproque h :  G \rightarrow X est continue  et c'est fini non ?
Pour tout ouvert O de T  g^-1(O) \in Ouvert de G.
Et la je ne sais pas comment faire.
Les ouverts de G sont les ouverts de la topologie produit de X x Y  intersecté avec G, c'est bien ca ( la topologie induite sur G par la topologie produit sur X x Y) ?

Posté par
jsvdb
re : Graphe homéomorphe a X 06-11-16 à 02:11

Bonjour sox.

Ce que l'on attend de celui à qui on pose ce genre d'exercice, ce n'est pas qu'il débite la définition d'un homéomorphisme, mais qu'il donne la bonne topologie sur les bons ensembles, ce qui rendra lesdits bons ensembles homéomorphes.

On note dans un premier temps que l'application g telle que tu l'as définie est bien bijective, certes, mais de X dans Im(f). Donc G est une partie de X \times Im(f).

Maintenant, quid des topologies ? (tu l'as compris, le passage le plus important)

- Sur Im(f), on met la topologie induite par T'.

- Sur X \times Im(f) ? Celle qui rend les projections p_1 : X \times Im(f) \rightarrow X et p_2 : X \times Im(f) \rightarrow Im(f) continues.

- Sur G, on met alors la topologie induite par celle de X \times Im(f).

Maintenant, et seulement maintenant, on peut se permettre de parler de la continuité de g : X \rightarrow G,~g(x)=(x,f(x)).
Il faut donc prendre un ouvert O de G et montrer que g-1(O) est un ouvert de X.
N.B. : tu as utilisé le fait que x \mapsto x et x \mapsto f(x) sont continues, ça aurait marché si tu avais voulu montrer la continuité de x \mapsto (x,f(x)) de X \rightarrow X \times Im(f), malheureusement tu dois montrer la continuité de x \mapsto (x,f(x)) de X \rightarrow G.

Reste à montrer selon le même principe que g-1 est continue. Or g-1 n'est rien d'autre p_1 restreinte à G.
Il ne reste plus qu'à conclure proprement.

Posté par
ThierryPoma
re : Graphe homéomorphe a X 06-11-16 à 09:11

Bonjour,

Soit \mathrm{pr}_1:X\times{Y}\to{X} et \mathrm{pr}_2:X\times{Y}\to{Y} les projections et i:G\to{X\times{Y}} l'injection canonique (vu que G\subset{X\times{Y}}). L'on munit X\times{Y} de la moins fine des topologies qui rendent continues les projections (appelée topologie produit) et G de la moins fine des topologies qui rendent i continue (appelée topologie induite). Soit alors

g:\left\{\begin{array}{rcl}X&\longrightarrow&G\\x&\longmapsto&\left(\begin{array}{c}x\\f(x)\\\end{array}\right)\\\end{array}\right.

qui est clairement bijective. Soit maintenant a\in{X} arbitrairement choisi. Alors, l'on sait (enfin je l'espère) que

g\text{ continue en }a\Leftrightarrow{i\circ{g}}\text{ continue en }a\Leftrightarrow\mathrm{pr}_1\circ(i\circ{g})=\mathrm{id}_X\text{ continue en }a\text{ et }\mathrm{pr}_2\circ(i\circ{g})=f\text{ continue en }a

Je te laisse conclure cette partie. D'autre part, l'application g est-elle ouverte ? Pourquoi ? Conclusion ?

Posté par
sox
re : Graphe homéomorphe a X 06-11-16 à 19:06

Merci de votre aide.
Jsvdb je n'arrive pas a comprendre pourquoi G est une partie de X \times Im(f).
Pourquoi G = X \times Im(f) est faux ?
ThierryPoma pourquoi la topologie induite sur G est la la moins fine qui rend i continue ?  
Aussi en lisant mon cours je pensais que g:X->G continue ssi  les composantes p1og:X->1ere partie de G et  p2og:X->2ieme partie de G  (les projections étants p1:G->1ere partie de G et p2:G->2ieme partie de G). Mais ce n'est pas la meme chose que vous avez écrite.
G c'est le graphe donc c'est inclus dans X x Y, mais apres je suis confus sur quels ensembles de départ et d'arrivé il faux raisonner.

Posté par
etniopal
re : Graphe homéomorphe a X 06-11-16 à 20:51

1.Soient  E et F   des topologiques ,  u : E  F et   B une partie de F contenant u(E) .
  Si (E,u,F) est continue alors  (E,u,B) l'est aussi .
    En effet :  Soit V   un ouvert de B et soit W ouvert de F tel que V = BW .
    Comme u-1(V)  = u-1(W)  ( à prouver )  u-1(V) est  un ouvert de E  puisque u-1(W) en est un du fait de la continuité de (E,u,F) .

2.Conséquence :
    Si  X et Y sont des topologiques et  f : X Y est continue ,  h : x (x,f(x) est une bijection continue de  X sur Gf .
Pour montrer que h-1 est continue :
   Soit U un ouvert de X . Il s'agit de montrer que h(U) est un ouvert de G .
   Or W  = UY est un ouvert de XY et GW =   { (x,f(x)) | x U }  n'est autre que h(U) .



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 1742 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 !