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Niveau Licence Maths 1e ann
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Sous-groupes additifs de R

Posté par
Herosix
03-02-16 à 18:54

Bonjour

J'ai un dm à faire en topologie mais je le trouve un peu trop compliqué...
Je suis actuellement en L2 maths fondamentales (j'ai pas choisi la facilité )
Voici l'énoncé:

On\ dit\ que\ (G,+)\ est\ un\ sous-groupe\ additif\ de\ \mathbb{R}\ si:
 \\ (i)\ G\neq \varnothing\ et\ G\subset \mathbb{R}
 \\ (ii)\ \forall (x,y)\in G^{2},\ x-y \in G\

1) Soit \alpha un réel, justifier que (\alpha \mathbb{Z},+) est un sous-groupe additif de \mathbb{R}.
2) Soit (H,+) un sous-groupe additif de \mathbb{R} et a un élément de H, quel lien a-t-on entre H et \alpha \mathbb{Z} ?

Soient (H,+) un sous-groupe additif de \mathbb{R} que l'on suppose non réduit à {0} et K=H\cap \mathbb{R}^*_+.
3) Justifier que K admet une borne inférieur a dans \mathbb{R}_+.
4) Montrer que si a est strictement positif alors a est dans K (indic. : on pourra supposer a strictement positif et n'étant pas dans K puis en déduire une contradiction).
5) Montrer que si a est strictement positif alors H=a\mathbb{Z}.
6) On suppose maintenant que a est nul. Soient x et y deux réels tels que x<y.
   a) Justifier qu'il existe h dans K tel que 0<h<y-x
   b) En déduire qu'il existe un entier relatif n tel que \frac{x}{h}<n<\frac{y}{h} puis que l'on peut trouver un élément g de H tel que x<g<y
   c) En déduire que \bar{H}=\mathbb{R}
7) Quels sont les deux seuls types de sous-groupes additifs de \mathbb{R} ?
8) On note \mathbb{Z}+2\pi\mathbb{Z} l'ensemble \{n+2\pi m\ |\ (n,m)\in \mathbb{Z}^2 \}. Après avoir justifié que (\mathbb{Z}+2\pi\mathbb{Z},+) est un sous-groupe additif de \mathbb{R}, montrer que est dense dans \mathbb{R}.
9) En déduire que \bar{\{ cos(n)\ |\ n\in \mathbb{Z}\}}=[-1,1].

J'ai réussi à faire les 3 premières questions, mais je bloque sur la suite, pourriez-vous m'indiquer les étapes que je dois suivre pour la suite ?
En vrai je trouve ça vraiment dur, sachant que je n'ai quasiment rien fait sur les groupes ou autre et on nous demande ça comme ça... Mais bon, je suis motivé, donc proposez certaines indications et je vous dirai si j'ai bien compris le but

Merci beaucoup,
Bonne soirée !

Posté par
Herosix
re : Sous-groupes additifs de R 03-02-16 à 18:57

(question 2 c'est alpha et non a tout simplement... Dans la suite de l'exo c'est a tout court
question 3 intro: c'est l'ensemble {0} dont il est question et pas 0 bien entendu)

Posté par
luzak
re : Sous-groupes additifs de R 03-02-16 à 19:04

Bonsoir !
4. Par définition de la borne inférieure, il existe un élément x\in K strictement entre a,\;2a et uny\in K/tex] entre [tex]a,\;x. Que dire alors de x-y : appartenance à K, comparaison avec a ?
5. Prendre, pour x\in H, la partie entière de x/a.

Tu peux aussi lire ceci : Groupes additifs de réels.

Posté par
luzak
re : Sous-groupes additifs de R 03-02-16 à 19:06

un  y\in K entre a,\;x.



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