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Plongement : recouvrir une surface

Posté par
fusionfroide
03-06-08 à 15:12

Salut

On considère V=\{(x,y,z)\in \mathbb{R^3}/(x^2+y^2)z^2=1\}

J'ai montré que c'était une sous-variété différentiable de \mathbb{R^3} de classe C^{\infty} et de dimension 2

On me demande de retrouver ce résultat à l'aide de deux plongements dont les images recouvrent V.

Une idée, sachant que la surface est un hyperboloïde de révolution ?

Autre question : DD avait déterminé l'allure de la surface en passant en coordonnées cylindriques ... je fais quoi si en partiel je ne me souviens ni des coordonnées sphériques ni des coordonnées cylindriques ?

Merci

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:19

Déjà comme 1 est une valeur régulière alors V admet un paramétrage local de classe C^{\infty} en tout point régulier de V, ie en tout point de M_1

Mais pour les trouver

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:24

Re-re...

D'abord il vaut mieux se rappeler les coordonnées cylindriques et sphériques le jour J! D'autre part DD te donne le plongement en coordonnées cylindriques: x=rcos(t) y=rsin(t) z=1/r2, qui donne la partie z>0, puis z=-1/r qui donne le symétrique, les deux définis sur RR+*. C'est bien un plongement car la jacobienne
\(\begin{array}{rr} cos(t) & -rsin(t)\\ sin(t) & rcos(t) \\ -2/r^3 & 0\end{array}\)
est clairement de rang 2 en chaque point.

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:25

Salut Camélia,

Je réfléchis à ce que tu écris ^^

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:33

Ok c'est bon merci ^^

Une autre question

Je sais que : a valeur régulière implique que M_a sous-variété différentiable ...

La réciproque est-elle vraie ?

Exemple : si je considère W=M_0=F^{-1}(\{0\}), sachant que les valeurs régulières sont les valeurs autre que 0, est-ce que je peux en déduire que W est une sous-variété diff ?

Merci

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:42

Je comprends mal ta question, mais je me suis toujours mélangée entre point régulier et valeur régulière.

Donc si F est de rang maximal au point 0, F-1(0) est bien une sous-variété!

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:47

Bah en fait on me demande de montrer que c'en est justement pas une ...

Je peux te rappeler les définitions si tu veux (ça me fait réviser en plus)

Citation :
Soit f : V\subset \mathbb{R^n}->\mathbb{R^{n-p}} de classe C^k

On dit que x \in \mathbb{R^n} est un point régulier de f si f est une C^k-subermsion local en x, donc si d_xf est surjective.

On dit que a \in \mathbb{R^{n-p}} est valeur régulière de f si M_a est non vide et si tout point de M_a est un point régulier de f.


Voilà

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:49

OK!

En revanche pour montrer qu'un truc n'est pas une sous-variété il ne suffit pas de dire que le théorème ne marche pas! Si tu prends V={(x,y)|x2=0} c'est évidemment une sous-variété, mais le théorème foire en (0,0).

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:52

ok

Mais je n'ai pas vu en cours de caractérisations pour montrer qu'un ensemble n'est pas une sous-variété

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:55

Citation :
V={(x,y)|x²=0}


Tu prends x² pour couvrir tout l'axe x'Ox ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:56

Ca dépend! il y a des arguments à base de connexité pour les points multiples, ou des trucs plus compliqués en cas d'"angles". L'absence d'espace tangent peut aussi intervenir... C'est quoi ton truc?

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 15:58

Citation :
C'est quoi ton truc?


Montrer que W n'est pas une sous-variété différentiable ^^

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:02

Citation :
il y a des arguments à base de connexité


Pour le cône par exemple ?

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:07

Une question : pourquoi prends-tu V={(x,y)|x²=0} ?

Le cas V={(x,y)|x=0} marche aussi non ? Puisque localement difféomorphe à R

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:08

En fait pour le cône, j'avais vu un truc là-dessus ... R^2 privé de 0 est connexe tandis que le cône privé de l'origine ne l'est pas

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:09

Avec la même équation! je viens de piger.

On a

(x^2+y^2)z^2=0\Longleftrightarrow (x=0\ et\ y=0)\ ou\ z=0

c'est la réunion du plan xOy avec l'axe Oz. Pour tout r > 0, soit B(O,r) la boule ouverte de centre O=(0,0,0) et de rayon r. B(O,r)W\{O} a deux composantes connexes. Si W était une ss-variété de dimension 2, ce truc serait homéomorphe à un disque ouvert de R2 privé d'un point et ceci est connexe. Donc W n'est pas une ss-variété de dimension 2. Ce n'est pas non-plus une ss-variété de dimension 1, puisqu'elle contient un plan.

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:16

ok, même histoire que pour le cône
merci

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:17

Au fait Camélia, tu t'y connais en maple ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:21

Pas vraiment... (c'est pourquoi je compte sur toi pour la surface qui est en "Détente"!)

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:22

PS : comment t'es venue l'idée d'utiliser une boule ? Ne peut-on pas simplement dire que W/{0} a deux composantes connexes ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:27

Si, tu peux; vieux réflexe: "supposons qu'il y ait un ouvert tel que bla-bla..."

Posté par
fusionfroide
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:38

Merci pour ton aide ^^

Posté par
Camélia Correcteur
re : Plongement : recouvrir une surface 03-06-08 à 16:40



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