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Niveau Maths sup
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intervalle réel

Posté par
romu
07-08-07 à 19:02

Bonjour je bute sur cet exo:

Soit I une partie non vide de \mathbb{R}.
Montrer que si les relation a\in I, b\in I, a<b entraînent [a,b]\subset I, alors I est un intervalle réel.

Posté par
Fractal
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:05

Bonjour

Sauf erreur, cette propriété permet de montrer que I est connexe, et donc qu'il s'agit d'un intervalle réel.

Fractal

Posté par
romu
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:09

Salut Fractal

en fait, je pensais chercher plutôt une solution plus élémentaire qui ne fait pas outil à des notions topologiques.

Posté par
Fractal
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:13

Dans ce cas, je ne vois pas trop comment faire...
Ton énoncé fait déjà plus ou moins appel à des notions topologiques, je ne vois pas trop comment est-ce qu'on pourrait s'en passer dans la solution.
Qu'est-ce que tu appellerais des outils plus élémentaires?

Fractal

Posté par
romu
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:19

en utilisant que des résultats liés à la définition d'un intervalle de \mathbb{R}, aux structures d'ordre et de corps de \mathbb{R}.
Pas plus

Posté par
romu
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:22

Ceci dit on peut sûrement dire la même chose que toi sans parler explicitement de connexe. Je vais chercher

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:24

Je pense qu'on peut montrer directement que sous ces conditions, on a I = (inf I, sup I)  (avec la déf de sup et inf)

Posté par
Fractal
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:27

Dans ce cas quelle est ta définition d'un intervalle de R?
Si c'est un truc de la forme ]-oo,b] ou ]-oo,b[ ou [a,b] ou ]a,b] ou [a,b[ ou ]a,b[ ou [a,+oo[ ou ]a,+oo[
alors ce doit être faisable... en distinguant tous les cas.

Par exemple, si I est borné, que sa borne sup appartient à I et que sa borne inf n'appartient pas à I, alors il existe une suite strictement décroissante de réels (xi) tendant vers la borne inf de I, et si on appelle M la borne sup de I, tous les intervalles de la forme [xi,M] sont inclus dans I, et par passage à la limite, ]m,M] également.
On en déduit que I = ]m,M] donc qu'il s'agit d'un intervalle.

A part passer ainsi tous les cas en revue, je ne vois pas comment faire autrement...

Fractal

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:31

On montre plus rapidement que ça que :
  
   ]inf I, sup I[ I [inf I, sup I]

ce qui suffit.

Posté par
romu
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:37

ah oui effectivement j'aurai du y penser.
Merci Fractal et Stochastik.

Posté par
otto
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:38

Salut,
c'est presque la définition d'un intervalle.
Ensuite, il suffit de remarquer que l'union d'intervalle contenant tous un même point est encore un intervalle.
a+

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 07-08-07 à 19:56

Quand tu vois l'énoncé :

Citation :
Soit I une partie non vide de R. Montrer que...


et que tu as ce désir :

Citation :
en utilisant que des résultats liés à la définition d'un intervalle de R, aux structures d'ordre et de corps de R.


=>  le tout-puissant théorème de la borne supérieure s'impose : toute partie non vide et majorée de R admet une borne supérieure.

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 08-08-07 à 13:57

Bonjour

Citation :
théorème de la borne supérieure


N'est-ce pas plutôt un des axiomes de IR ?

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 08-08-07 à 14:00

Comment ça ? On construit  R  à partir des axiomes de la théorie des ensembles (comme tout en maths...) et le thm de la borne sup se démontre.

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 08-08-07 à 14:08

OK, OK, te fâche pas! Je demande juste...

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 08-08-07 à 14:09

wé et ben ke sa ne se reproduise plu

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 08-08-07 à 14:10

Oui m'sieur!

Posté par
Camélia Correcteur
re : intervalle réel 08-08-07 à 15:50

Eh, les copains, ne nous énervons pas! Le tout est de préciser. J'ai toujours pris (en cours) comme axiome la borne supérieure et démontré tout le reste!

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 08-08-07 à 16:09

'Jour Camélia!

Citation :
ne nous énervons pas


Pas de risque...On plaisante !

Citation :
J'ai toujours pris (en cours) comme axiome la borne supérieure


C'est ce que fait le "Tout en un" de Deschamps/Warusfel (tome 2, p 245), ce dont je me souvenais pour avoir préparé la leçon "espaces vectoriels normés" pour l'agreg (tu t'en souviens, Stok!).

Qu'en dis-tu?

Posté par
otto
re : intervalle réel 08-08-07 à 16:24

Eh, les copains, ne nous énervons pas! Le tout est de préciser. J'ai toujours pris (en cours) comme axiome la borne supérieure et démontré tout le reste!
C'est aussi ce que j'ai vu.
D'ailleurs, la définition que j'avais en sup était:
R est un corps totalement ordonné ayant la PBS, unique à isomorphisme près.

C'est sympa, surtout en sup, quand on comprend tout juste ce que celà signifie.

Posté par
Camélia Correcteur
re : intervalle réel 08-08-07 à 16:34

Entre nous soit dit, quelque soit la définition que l'on prend, et c'est bien celle-ci ma préférée, le premier contact est rude! Les années passant, de plus en plus on a expliqué ce que celà signifiait et on a "omis" de prouver l'unicité à iso près, et ... l'existence! je suis d'ailleurs assez surprise et enchantée par l'apparition d'exos sur les coupures de Dedekind!

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 08-08-07 à 17:58

Mais on peut bien démontrer cet "axiome" avec les axiomes élémentaires de théorie des ensembles non ? (et l'axiome du choix).

Ou non ?

Posté par
otto
re : intervalle réel 08-08-07 à 19:07

De mon temps, et il n'est pas si lointain, ce que tu dis était vérifiée Camélia. Pas de démonstration ni d'existence ni d'unicité, seulement une référence dans un livre, la démonstration étant hors programme...

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 08-08-07 à 20:52

Moi, je me tais, on m'a fait construire IR avec les suites de Cauchy de rationnels...

Posté par
Camélia Correcteur
re : intervalle réel 09-08-07 à 16:32

>stokastik Justement tout dépend de la définition. Si c'est celle donnée par otto et moi, c'est bien un axiome.

Si R est, par exemple, le complété de Q, copmme le dit jeanseb, alors bien sûr ça devient un théorème que l'on démontre.

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 09-08-07 à 18:18

Voilà qui est clair. Merci Camélia!

Posté par
stokastik
re : intervalle réel 09-08-07 à 18:33

Et donc en construisant R en complétant Q, on n'utilise que les axiomes classiques de théorie des ensembles, et on démontre le théorème de la borne supérieure ?

Posté par
romu
re : intervalle réel 10-08-07 à 00:09

Salut,
dans mon cours, après la construction des réels, l'auteur présente dans le chapitre des limites le "théorème de la borne sup" comme un corollaire du critère de Cauchy, et le démontre.

Posté par
1 Schumi 1
re : intervalle réel 10-08-07 à 09:03

[qoute]C'est ce que fait le "Tout en un" de Deschamps/Warusfel (tome 2, p 245), ce dont je me souvenais pour avoir préparé la leçon "espaces vectoriels normés" pour l'agreg (tu t'en souviens, Stok!).


Ah ben tiens, dans mon livre, ces deux mêmes personnes le mettent en proposition et non en axiome. Ils sont marrants eux.

Posté par
1 Schumi 1
re : intervalle réel 10-08-07 à 09:03

Lire:

Citation :
C'est ce que fait le "Tout en un" de Deschamps/Warusfel (tome 2, p 245), ce dont je me souvenais pour avoir préparé la leçon "espaces vectoriels normés" pour l'agreg (tu t'en souviens, Stok!).


Ah ben tiens, dans mon livre, ces deux mêmes personnes le mettent en proposition et non en axiome. Ils sont marrants eux.

Posté par
jeanseb
re : intervalle réel 10-08-07 à 10:26

Y'a que les imbéciles qui ne changent pas d'avis...



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