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Niveau Maths sup
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Image d’une suite convergente par une fonction continue

Posté par
ouma2003
22-09-20 à 15:35

Bonjour tout le monde!
   j'ai un exercice dont je comprends pas la solution, voilà l'exercice:montrer ce théorème:

" (xn) une suite r´eelle convergente, de limite l. Pour toute fonction
f de R dans R continue en l et telle que {xn | n ∈ N} ⊂ Df , la suite (f(xn)) converge vers f(l).
R´eciproquement, si pour toute suite r´eelle (xn) convergente vers l ∈ Df et telle que {xn |
n ∈ N} ⊂ Df , la suite (f(xn)) converge alors f est continue au point l."


j'ai pas compris la dém de " réciproquement" voila ce qu'ils ont fait : (par contraposée)

Supposons maintenant que f ne soit pas continue au point l ∈ Df . Il existe ε > 0 tel que
pour tout η > 0, il existe x ∈ Df tel que | f(x) − f(l) |≥ ε. Soit yn ∈ Df , n ∈ N*
, tel que
| yn − l |< 1/n et | f(yn) − f(l) |> ε. Consid´erons la suite (xn)) de points de Df d´efinie par
x2n = l et x2n+1 = yn. Comme la suite (yn) converge vers l, il en est de mˆeme pour la suite
(xn). En revanche, la suite (f(xn)) est divergente car | f(x2n+1 − f(x2n)
|=| f(yn) − f(l) |> ε.


ce que j'ai fait au papier (avec contraposée) est comme suit:
f est discontinue en l alors: ∃ε > 0 , ∀η > 0,∃x∈ Df: | x − l |< η et | f(x) − f(l) |≥ ε
on prend η=1/n et on considère une  suite(Xn) d'éléments dans Df on a alors:
∃ε > 0 , ∀n > 0,∃Xn∈ Df: | Xn − l |< 1/n et | f(Xn) − f(l) |≥ ε on aura bien alors l'existence d'une suite (Xn) d'éléments dans Df tel que: (Xn) converge vers l(car ∀n > 0    | Xn − l |< 1/n) et f(Xn) ne converge pas vers f(l).
je sens que mon travail a besoin de qqch mais je l'ignore, pouvez vous m'aider svp[vert][/vert]

Posté par
jsvdb
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:00

Bonjour ouma2003.

En fait, une fois que tu as écrit la discontinuité de f en a, c'est réglé :

\exists\varepsilon >, \forall \eta >0, \exists x_\eta, |x_\eta - a| <\eta \textbf{ et } |f(x_\eta) - f(a)| > \varepsilon

Tu prends alors \eta_n = 1/n et ça devient :

\exists\varepsilon >, \forall n \in \N^*, \exists x_n, |x_n - a| <1/n \textbf{ et } |f(x_n) - f(a)| > \varepsilon

Et tu as construit une suite (x_n)_n qui tend vers a et telle que f(x_n) ne tende pas vers f(a).

Posté par
ouma2003
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:04

mais pourquoi ils ont fais cette suite (yn) et utilise ces suites extraites de (Xn) ?

Posté par
R00T
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:06

Bonjour,

Parce que toi tu n'as pas montré que (f(x_n)) était divergente mais que (f(x_n)) ne convergeait pas vers f(l). C'est insuffisant, car la suite pourrait très bien converger vers une autre valeur.

Posté par
ouma2003
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:09

AAAH ouiii maintenant je comprends ça mercii bcp monsieur

Posté par
R00T
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:11

Plaisir !

Posté par
jsvdb
re : Image d’une suite convergente par une fonction continue 22-09-20 à 16:11

Et en plus, c'est compliqué. Ce que je donne est immédiat.



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