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Pourquoi Q n'est pas complet ?

Posté par
fade2black
09-03-08 à 11:55

Bonjour !
Dans mon cours de l'an dernier, on a marqué que tout espace de dimansion fini est complet. Pourtant Q ne l'est pas... Or Q est un Q-e.v de dimension 1. Où est le problème...?
Merci pour vos réponses !

Posté par
raymond Correcteur
Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:00

Bonjour.

Un R-espace vectoriel ou un C-espace vectoriel de dimension finie est complet parce que R et C sont complets.

Par contre, Q n'est pas complet.

En effet, il est simple de construire une suite dans Q dont la limite est 2$\textrm\sqrt{2} qui n'est pas dans Q.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:05

Bonjour fade2black

C'est lié à la complétude du corps lui-même. On devrait préciser "tout espace vectoriel normé de dimension finie sur un corps complet est complet".
En effet, si on remonte dans les démos, on a bien besoin de la complétude du corps : pour démontrer que tout suite réelle de Cauchy est convergente, on a besoin de montrer qu'elle a une valeur d'adhérence. C'est le théorème de Bolzano-Weierstrass qui intervient. Ce théorème devient faux lorsque l'on parle exclusivement de rationnels (une suite bornée de rationnels, n'admet pas forcément de valeur d'adhérence rationnelles).

Kaiser

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:05

Salut raymond !

Posté par
fade2black
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:07

OK, je me doutais que l'énoncé du théorème était incomplet, mais j'avais un peu l'impression de tourner en rond en disant "pour montrer que Q est complet, on aimerait utiliser le théorème mais on ne peut pas car Q n'est pas complet"... Merci à vous deux pour cette rapide clarification !

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:08

Pour ma part, je t'en prie !

Posté par
raymond Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:12

Bonjour kaiser.

Bon dimanche.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 12:13

Bon dimanche à toi aussi !

Posté par
fusionfroide
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 20:35

Salut

Tu pouvais utiliser aussi le fait que (E,d) est complet ssi toute suite décroissante de fermés non vide dont le diamètre tend vers 0 a une intersection non vide.

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 20:41

Salut FF,

comment tu montres l'implication réciproque?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:10

romu >

Soit (E,d) un espace métrique dans lequel toute intersection décroissante de fermés non vides dont le diamètre tend vers 0 est non vide.

Soit alors \Large{(x_n)} une suite de Cauchy de E.

Pour n entier naturel, posons \Large{F_{n}=\bar{\{x_k,k\geq n\}}}

Il est facile de voir que \Large{(F_{n})} est une suite de fermés non vide.
Reste à monter le diamètre tend vers 0.

La suite est de Cauchy, donc il existe une suite réelle \Large{(a_n)} positive de limite nulle telle que pour tout entier p, on a :

\Large{d(x_n,x_{n+p})\leq a_n}.

ça veut donc dire que pour tout entier k supérieur à n, \Large{d(x_n,x_{k})\leq a_n}.
Par suite, comme \Large{\{x_k,k\geq n\}} est dense dans \Large{\bar{\{x_k,k\geq n\}}}, on aura également

\Large{d(x,y)\leq a_n} pour tout x et y dans \Large{F_{n}} et donc par définition de la borne supérieure, on a donc :

\Large{diam(F_n)\leq a_n}

et donc \Large{diam(F_n)} tend vers 0.


Ainsi, \Large{F=\Bigcap_{n\in \mathbb{N}}F_n} est non vide ce qui veut exactement dire que la suite de Cauchy admet une valeur d'adhérence et donc qu'elle converge.

D'où (E,d) est complet.

Kaiser

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:17

waouh

merci Kaiser pour cette démo bien soignée

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:17

Bonsoir à tous!

Kaiser-> Très bien expliqué, mais je crois que tu as fait une erreur typographique:

dans la définition des Fn, il faut des \ge

Tigweg

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:20

merci à vous deux !

Tigweg > mais de quoi parles-tu ?

Kaiser

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:20

Ah, tu as déjà rectifié!
C'est vrai que tu as un accès direct aux petites retouches

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:22

salut tigweg, de retour sur l'île?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:23

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:23

Salut romu, en ce moment un peu!
C'est bien quand même des fois les maths!

Tigweg

Posté par
fusionfroide
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:24

Salut tout le monde

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:24

Salut fusionfroide

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:25

comment ça "défois"?

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:31

une petite précision (mais bon sans conséquence) :

on aurait plutôt \Large{d(x,y)\leq 2a_n} pour tout x et y (je n'ai pas mis le 2).

Kaiser

Posté par
fusionfroide
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:34

Moi j'aurai corrigé sans le dire

Posté par
kaiser Moderateur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 09-03-08 à 22:37

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 10-03-08 à 12:30

romu> Peux-tu préciser ta question?

Posté par
1 Schumi 1
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 10-03-08 à 13:21

Il te demande de t'expliquer sur la phrase: "C'est bien quand même des fois les maths!".


Ayoub, traducteur officiel de l'.

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 10-03-08 à 13:23



non je m'imaginais que tu en faisais tout le temps des maths tigweg, vu que tu est prof de maths (mais c'est vrai que tu m'avais dit que tu ne considérais pas les maths du lycée comme des vrais maths )

Posté par
Tigweg Correcteur
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 10-03-08 à 14:01



Ayoub> Merci, c'est justement ça le noeud du problème!

Tu prends les chèques restaurant?

romu> Exactement, mais les raisons ne s'arrêtent pas là:
selon les périodes, je ne manifeste pas le même intérêt même pour les maths que je juge "intéressantes".

Tigweg

Posté par
romu
re : Pourquoi Q n'est pas complet ? 10-03-08 à 19:32

je comprends, gérer une classe ça ne doit pas être de tout repos.



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