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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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intérieur d'une boule fermée

Posté par
bouri
23-01-25 à 11:13

Bonjour,
Je cherche à démontrer que si Bf(a,r) est une boule fermée centrée en a et de rayon r alors son intérieur est Bo(a,r) la boule ouverte.
* Bo(a,r) est un ouvert inclus dans Bf(a,r) donc comme l'intérieur est le plus grand ouvert inclus dans l'ensemble, Bo(a,r) est incluse dans l'intérieur de Bf(a,r)

* Pour l'autre inclusion :
Si a=0, soit x dans l'intérieur de Bf(0,r) donc il existe e tel que B(x,e) Bf(0,r)
Et (1+\dfrac{e}{2} )x \in B(x,e) donc \Vert (1+\dfrac{e}{2})x \Vert\leq r   et donc \Vert x \Vert \leq \dfrac{r}{1+\frac{e}{2}}<r
On a donc x \in Bo(0,r)

Mais je n'arrive pas à faire un raisonnement similaire si a0

Merci d'avance pour votre aide
Bonne journée

Posté par
carpediem
re : intérieur d'une boule fermée 23-01-25 à 13:17

salut

si a n'est pas nul alors la translation  x --> x - a envoie la boule B(a, r) sur la boule B(0, r)

ensuite un dessin permet de ne pas distinguer 0 de tout autre valeur.

enfin tu ne précises pas dans quel espace tu travailles

sinon il suffit de considérer la demi-droite [a, x) qui coupe Bf(a, r) en y et de considérer e = ||x - y|| qui n'est pas nul par hypothèse sur x ...

Posté par
Camélia Correcteur
re : intérieur d'une boule fermée 23-01-25 à 15:48

Bonjour

Il est essentiel de dire dans quel espace on travaille.
Regarde ce qui se passe pour B(0,1) si l'espace est
]-\infty,-1]\cup [0,1] muni de la distance usuelle

Posté par
bouri
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 10:03

Je travaille sur un espace vectoriel normé de dimension finie (quelconque)
Je n'arrive pas à écrire rigoureusement que la translation entre les 2 boules ne change pas le résultat

Posté par
Camélia Correcteur
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 14:56

carpediem, que je salue, a donné la méthode. Montrer que la translation x\mapsto x-a est un homéomorphisme.

Posté par
bouri
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 16:37

La translation x \mapsto x-a est une translation car continue, bijective et dont la réciproque x \mapsto x+a est continue
Et ensuite, on peut dire que l'ensemble des ouverts contenant x est égal à l'ensemble des ouverts contenant x-a ?
Utiliser que l'intérieur est le plus grand ouvert contenu dans un l'ensemble ?

Posté par
carpediem
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 17:37

bouri @ 24-01-2025 à 16:37

La translation x \mapsto x-a est une translation car continue, bijective et dont la réciproque x \mapsto x+a est continue
Et ensuite, on peut dire que l'ensemble des ouverts contenant x est égal à l'ensemble des ouverts contenant x-a ? surement pas

mais que l'image d'un ouvert (resp. fermé) par un homéomorphisme est un ouvert (resp. fermé) ... et translater tout ton travail en a = 0 en ton travail en a = a ...

Posté par
bouri
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 18:11

D'accord, merci !
Bonne soirée, bon week-end

Posté par
carpediem
re : intérieur d'une boule fermée 24-01-25 à 19:02

de rien et à toi aussi



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