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Niveau Maths sup
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Partie convexe

Posté par
Redman
09-10-07 à 22:04

bonjour,

soit K un convexe de E,
j'ai déja démontré que Adh K et Int K sont convexe

montrer que Adh (Int K) =  K

merci

Posté par
jeanseb
re : Partie convexe 09-10-07 à 22:58

Est ce juste?

K = [0;1] qui est convexe

Int K =

Adh(Int K)=

Sauf erreur

Posté par
Rodrigo
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:00

A condition de se placer dans R^d avec d>1...

Posté par
Redman
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:11

non non, l'int de [0,1] c'est ]0,1[

Posté par
Redman
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:12

une hypothèse de plus : K est fermé

Posté par
Rodrigo
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:25

C'est toujours faux d'ailleurs dans le contre exemple de jeanseb K est fermé... Un contre exemple plus simple (quoique) prends juste un point comme ton ensemble K

Posté par
Redman
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:34

aaah j'ai oublié de préciser que int K était non vide...
(ps: ce qu'a dit jean seb est faux)

au temps pour moi... mais maintenant tas une idée?

Posté par
Rodrigo
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:38

Ce qu'a dit jean seb n'est pas faux comme j'ai dit en dimension au moins 2

Posté par
Redman
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:40

bah l'interieur du segment 0,1 c'est l'intervalle 0,1 ouvert

Posté par
Rodrigo
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:43

Pas dans R², le segment [0,1] ne contient aucun disque...

Posté par
jeanseb
re : Partie convexe 09-10-07 à 23:46

Ne vous disputez pas, je m'étais placé, sans le préciser j'avoue, dans IR2.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Partie convexe. 10-10-07 à 00:53

Bonsoir ;
proposition 1:
On se place dans un \mathbb{R}-espace vectoriel normé E et soit K un convexe non vide de E alors :
Adh(K) est un convexe (non vide) de E.

preuve de la proposition 1:
soit x,y\in Adh(K) , z=(1-t)x+ty\in[x,y] et r>0 ;
par hypothèse \exists x_1,y_1\in K tels que ||x-x_1||<r et ||y-y_1||<r
en notant z_1=(1-t)x_1+ty_1\in K on a ,
||z-z_1||=||(1-t)(x-x_1)+t(y-y_1)||\le(1-t)||x-x_1||+t||y-y_1||<r.

proposition 2:
On se place dans un \mathbb{R}-espace vectoriel normé E et soit K un convexe d'intérieur non vide de E alors :
Int(K) est un convexe de E.

preuve de la proposition 2:
soit x,y\in Int(K) et z=(1-t)x+ty\in[x,y] ,
il s'agit de prouver que z\in Int(K) c'est à dire que \exists r>0 tel que B(z,r)\subset K (boule ouverte)

soit alors r>0 tel que B(x,r)\subset K et B(y,r)\subset K(boules ouvertes)
alors B(z,r)=z+B(0,r)=(1-t)x+ty+B(0,r)=(1-t)(x+B(0,r))+t(y+B(0,r))=(1-t)B(x,r)+tB(y,r)\subset K.

proposition 3:
On se place dans un \mathbb{R}-espace vectoriel normé E et soit K un convexe d'intérieur non vide de E alors :
Adh(Int(K)) est un convexe de E.

preuve de la proposition 3:
Il suffit d'appliquer la preuve de la proposition 1 au convexe non vide Int(K). (sauf erreur bien entendu)


Posté par
Redman
re : Partie convexe 10-10-07 à 22:28

oui merci mais comment on démontre que si K est fermé, Adh(Int(K)= K ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Partie convexe. 10-10-07 à 23:04

Autant pour moi !! il m'a semblé que la question était de prouver que Adh(Int K) est un convexe pour K convexe d'intérieur non vide.

Ta question est plutôt :

Soit K un convexe fermé d'intérieur non vide d'un evn E montrer que \fbox{Adh(Int K)=K}.

est-ce bien ça ?

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Partie convexe. 11-10-07 à 00:13

OK ! je crois que ça marche mais l'hypothèse \red\fbox{Int K\neq\empty} est nécessaire pour conclure.

Comme K est supposé fermé l'inclusion \fbox{Adh(Int K)\subset K} est acquise.

Soit alors a\in Int K , r>0 tel que B(a,r)\subset K et x\in K ,
je vais montrer l'existence d'une suite (x_n) d'éléments de Int K convergente vers x (ce qui achèverait la preuve) :

pour n\ge1 notons x_n=(1-\frac{1}{n})x+\frac{1}{n}a alors ,

\fbox{B(x_n,\frac{r}{n})=x_n+B(0,\frac{r}{n})=(1-\frac{1}{n})x+\frac{1}{n}a+\frac{1}{n}B(0,r)=(1-\frac{1}{n})x+\frac{1}{n}B(a,r)\subset K} (sauf erreur bien entendu)



Partie convexe.



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