Bonjour,
une fois encore, je fais appel à votre aide généreuse pour résoudre un problème de topologie.
On travaille sur l'espace des fonctions continues de [a,b] dans R.
V est un ouvert de R. On doit montrer que U = { f E | f([a,b]) V}
est un ouvert.
Je pense qu'on doit utiliser le fait que l'image de f([a,b]) est un compact mais je ne vois pas comment.
Merci d'avance.
Bonjour HighSchool2005
Oui, tu as eu une bonne idée :
Notons K le compact f([a,b]).
Si V est tout entier, alors il n'y a rien à faire (car alors U contient toutes les fonctions continues sur [a,b] qui est bien un ouvert).
Sinon, son complémentaire, que l'on note W, est non vide.
1) Que peux-tu dire de W ?
2) Si l'on note d la distance entre le compact K et W, que peux-tu dire de d ? Pourquoi ?
Kaiser
Dans ce cas, W est { g E | g([a,b]) V}
g([a,b]) = ]- , s[ ]t, + [ avec s, t
L'image de g est un ouvert.
Je ne comprends pas trop comment on peut parler d'une distance entre un compact
de R et un ensemble d'applications
Désolé, je me suis trompé : Comme écrit dans mon premier message, W est le complémentaire de l'ouvert V.
Kaiser
Je comprends un peu mieux maintenant.
Pour la distance entre K et W, je dirais que c'est la même chose que la distance minimale (inf) entre K et la frontière de V. Je pense que j'arrive assez bien à me le représenter étant donné qu'on est dans R.
Je ne vois pas comment représenter cette distance mathématiquement et surtout à quoi ça va nous mener.
par définition, cette distance vaut .
Cela dit, tu n'as pas encore répondu à mes deux questions (voir mon message de 11h22).
Kaiser
Pour information : cette distance va nous permettre d'exhiber une boule de centre la fonction f qui va être inclus dans U (et du coup, on aura montré que U est ouvert).
Kaiser
toutafé ! (Saurais-tu le montrer ?)
Notons cette distance d.
i) Pour , "explicite" ce qu'est la boule fermée de centre f et de rayon .
ii) Donne alors une condition suffisante sur pour que cette boule soit incluse dans U (c'est là que la distance entre K et W va intervenir).
iii) conclure
Kaiser
i) Soit g une application de cette boule.
|| f-g || <=
Alors pour tout x de [a,b], |f(x) - g(x) | <=
ii) On peut prendre < d(K,W) > 0 On pourrait prendre aussi un epsilon plus grand mais je crois que celui-là convient.
iii) g([a,b]) K donc g U
donc U contient une boule ouverte donc U est un ouvert.
Pour montrer que d(K,W) > 0, je ne suis pas très sure de moi. A mon avis, cela vient du fait que K n'est pas ouvert et W est fermé or le complémentaire d'un fermé est ouvert donc K n'est pas le complémentaire de W donc K ne recouvre pas V et il y a bien des éléments dans V qui ne sont pas dans K.
Salut
Puis-je m'incruster ?
Comme K compact, il existe tel que d(K,W)=d(k,W)
Supposons d(K,W)=0
Alors d'où car W fermé
Donc
Impossible.
i)
Justement, je réfléchissais à l'existence du k : on sait qu'il existe k dans K et x dans W tel que d(k,x)=d(K,W). Ce que tu dis est légèrement différent (mais je ne dis pas que ce n'est pas bon)
Kaiser
Merci de répondre kaiser
Je viens de regarder dans mon cours, et le fait qu'il existe d(k,W)=d(K,W) est une proposition de mon cours de topo.
EN fait, nous avons d'abord montré ce que tu dis, à savoir :
Je vais mettre la démo, ça me fera réviser
Considérons l'application d_B : A -> R qui est continue.
Pour tout a dans A, on a :
Puisque A est compact, alors il existe a_1 dans A minimum de la fonction d_B
Donc :
Par suite :
OK, En fait, c'était simplement la dernière égalité qui me faisait douter, mais c'est bien correct.
Kaiser
merci fusionfroide pour ta proposition alternative à la solution de Kaiser et aussi pour la démo. Franchement, je comprends mieux la proposition car le lien de Kaiser est intéressant mais je n'ai pas trop bien compris.
Est-ce que le fait de prouver qu'il y a un min nous assure que le min est positif ?
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