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Montrer que f est injectif

Posté par
mousse42
13-01-21 à 16:49

Bonjour

Soit a,b\in R tel que |ab|<1, soit  v\in \R et g:x\in \R\longmapsto x+a\sin\Big(v-b\sin x\Big)
1) Montrer que g réalise une bijection de \R dans \R
2) Montrer f:(x,y)\in \R^2\longmapsto (x+a\sin y, y+b\sin x)\in \R^2 est un difféomorphisme.

Pour le 1, c'est fait, pour le 2, je n'arrive pas à montrer que f est injective, avez-vous une piste à me souffler...

Posté par
GBZM
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 17:06

Bonjour,

Si j'appelle u et v les coordonnées de f et si je te dis que la première question va servir, est-ce que ça t'aide ?

Posté par
Foxdevil
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 17:11

Bonjour,

En ajoutant peut être le mot "composition"...

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 17:11

merci GBZM, je réfléchis et ça peut être long...

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 17:25



En posant (u,v):=(x+a\sin y, y+b\sin x)

On a (x+a\sin y, y+b\sin x)=\Big(x+a\sin(v-b\sin x),y-b\sin (u-a\sin y)\Big)

Puisque g est injective (x,y)\mapsto (g_v(x),g_u(y)) est injective.

Ok, merci

Posté par
GBZM
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 18:01

Je n'écrirais pas ça comme ça, mais bon ...

Posté par
etniopal
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 18:38

     Pourquoi  cette fixation sur l'injectivité ?
Pour montrer que f est bijective on peut commencer par dire qu'on prend  (X , Y) dans  ² et qu'on cherche  à montrer que { (x , y) ² │ f(x,y) = (X,Y) } est un singleton .

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 18:42

GBZM @ 13-01-2021 à 18:01

Je n'écrirais pas ça comme ça, mais bon ...


C'est juste, non? ou ai-je dit une bêtise?


etniopal @ 13-01-2021 à 18:38

     Pourquoi  cette fixation sur l'injectivité ?
Pour montrer que f est bijective on peut commencer par dire qu'on prend  (X , Y) dans  ² et qu'on cherche  à montrer que { (x , y) ² │ f(x,y) = (X,Y) } est un singleton .


J'applique le théorème d'inversion globale pour répondre à la question, il suffit que je montres que df(x,y) est inversible, ce qui est le cas

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 18:48

je regarde ça plus tard et je reviens dessus....

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 21:00

ok, voici quelque chose de plus sérieux

Soit (u,v)\in \R^2, d'après la 1ère question, il existe un unique y\in \R tel que v=y+a\sin(u-b\sin y), on pose x:=u-b\sin y.
Donc on vient de montrer que (\forall (u,v)\in \R^2)(\exists !(x,y)\in\R^2)((u,v)=f(x,y))

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 21:18

au fait je viens de m'apercevoir que la correction est disponible c'est un exo sur bibmath

Donc ça roule, merci pour votre aide

Posté par
GBZM
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 21:23

Ça commence bien :
Soit (u,v)\in \R^2.

Après, je préfèrerais voir :
D'après 1°), la fonction g : \R\to \R est bijective, de fonction réciproque g^{-1}.
Analyse :
Supposons f(x,y)=(u,v). Alors y=v-b\sin(x) et x=g^{-1}(u). Ceci montre l'unicité de (x,y) et donc l'injectivité de f.
Synthèse :
On a bien f(g^{-1}(u), v-b\sin(g^{-1}(u)))=(u,v), ce qui établit que f est bijective.

Posté par
mousse42
re : Montrer que f est injectif 13-01-21 à 21:39

ok, merci GBZM



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