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Sous-Variétés

Posté par
robby3
08-02-08 à 22:50

Bonsoir tout le monde,
je débute avec les sous-variétés et le td qu'on a eu aujourd'hui me fait un peu peur...

Montrer que E=\{(x,y)\in R^2, x^2+2y^2=1}\ est une sous variété de R^2.

Quelle est la méthode?

y-a t-il quelque chose à faire si ce n'est de dire que c'est le graphe d'une fonction lisse?
Merci d'avance de vos explications

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 22:56

Bonsoir.
C'est pas le graphe d'une fonction lisse justement...Mais c'est f^{-1} de qqch avec f qui est une submersion.

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:00

c'est f^{-1} de {0}
ou f(x,y)=x²+2y²-1.

c'est ça?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:03

A ton avis?
Et f est elle une submersion?

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:06


f ça une bonne tete de submersion
je dis simplement ça parce que déjà on va de R² dans R

mais sinon,pour montrer que f est une submersion faut que je montre que df est injective ,c'est bien ça?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:07

Non ça c'est un immersion...et df a peu de chance d'etre injective vu qu'elle va de R² dasn R.
UNe submersion a une differentielle surjective

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:12

Bon...bah je vois pas
parce que à vrai dire en TD j'ai pas bien compris le truc...
pour montrer qu'un ensemble est une sous-variété,on dit que c'est le graphe d'une fonction lisse...non?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:15

On peut oui...mais la il faut utiliser le fait que c'est l'image reicproque d'un point par une submersion.

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:15

Tu ne vois pas que la différentielle est surjective?

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:18

Citation :
l'image reicproque d'un point par une submersion.

>c'est vrai tout le temps ça??
je veux dire l'image réciproque d'un point par une submersion c'est toujours une sous-variété?

ici à part ce que j'ai dit,je vois pas d'autres images réciproque de point??

mais à mon avis f(x,y)=x²+2y²-1 n'est pas trop surjectif( )

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:19

Oui c'est toujours vrai et c'est même necessaire...
Et c'est df qui doit etre surjective pas f!

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:19

ahh la différentielle!!

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:20

ok ok

tu as le temps de m'expliquer un autre exo?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:21

Sure!

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:24

merci!

Soient E;F deux R-espaces vectoriels de dimension finie, U un ouvert de E et f :U\longrightarrow F
une application C^{\infty}. Montrer que \{(x; f(x))\in U X F; x \in U}\ est une sous-variété de E X F.

y'a rien à montrer là??

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:26

Ben la pour le coup c'est pile le graphe d'une fonction lisse...

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:27

Après ca dépend peut etre qu'on veut précisment te afire montrer que le graphe d'une fonction lisse est une sous variété...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:28


ok on est d'accord,y'a rien à faire!

bon y compté pour du beurre cet exo alors

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:30

Toutafé!

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:31

j'en ai encore sous la main

Montrer que l'ensemble \{(x,y,z)\in R^3; x^2+y^2-z^2=1 et x^2+z^2=5}\ est une sous-variété de R^3

donc bah sauf erreur,ça ressemble à l'intersection de deux plans...donc c'est soit une droite(sous-variété de dimension 1) soit un plan(si colinéarité des vecteurs qui dirigent les deux plans) qui est une sous-variété de dimension 2.

ok?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:32

UN plan???
x²+y²-z²=1
Moi j'appelle un cone m'enfin...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:34

j'avais zappé la 3eme coordonnée!!

ah oué donc en fait pas du tout
est-ce que l'intersection de sous-variété c'est une sous-variété?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:38

Non pas en général...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:40

ok donc là on fait comment??

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:43

Toujours par submersion...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:47

oui mais là on va en avoir 2??

f(x,y,z)=x²+y²-z²-1
g(x,y,z)=x²+z²-5

donc ça va etre l'intersection de l'image réciproque de deux submersions?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:47

Attends je crois que je t'ai dit une connerie l'intersection de deux sous variétés doit bien etre une variété.

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:48

Mais c'est aps génant d'en avoir deux de toute façon... il suffit de considerer une submersion qui va dnas R² et pas R

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:48

alors dans ce cas c'est réglé non?

avec les fonctions précédentes

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:49

Citation :
il suffit de considerer une submersion qui va dnas R² et pas R

>désolé j'ai pas saisi

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:49

Ben il suffit que tu montre que le cone "elargi" et le cylindre sont des variétés.

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:50

ahh oui
h(x,y,z)=(x²+y²-z²-1,x²+z²-5) ??

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:50

Oui une submersion mas dans R^p, tu peut considerer ici la fonction qui à (x,y,z) associe (x²+y²-z²,x²+z²)

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:50

C'est ça!

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:52

ok!
mais dans ce cas y'aurait pas à calculer le jacobien pour voir s'il s'annule pas quand meme

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:53

Non pas le jacobien, y a pas de jacobien ici les espaces de départ et d'arrivés n'ont pas même dimension...la surjectivité de la différentielle juste...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:58


attend 2 minutes,je vérifie un truc parce que je suis quasi certain on a fait un espece de jacobien 3 x 2 ou 2x 3

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 08-02-08 à 23:59

Un determinant pour une matrice 2x3...je demande à voir...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:00

vérification faite,on a bien fait ça.

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:01

C'est à dire?

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:03

voilà le truc:

f(x,y,z)=(x²,xy,z)
montrer que f^{-1} ({0})  est une sous-variété.

on a posé g(x,y,z)=(x,z) alors f{-1} ({0})=g^{-1} ({0}) et c'est là la surprise
Jac(g)=(1 0 0)
       (0 0 1)  
linéairement indépendants
=>rang (Jac(g))=2=rang maximal
=> g^{-1}({0}) sous variété de dim=3-2=1.

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:06

Ok c'est la jacobienne et pas le jacobien...Ca revient exatement à montrer que la différentielle est surjective...

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:10

ok!!
c'est moi je me suis mal exprimer
je pensais donc à la jacobienne
ok ok.
Bon c'est un peu plus clair...
par contre d'ou sort tu que l'image réciproque d'une submersion est une sous-variété?
c'est une propriété qui se démontre?

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:12

Comme toutes le porpriétés oui ca se démontre...ca vient du théorème des fonctions implicites.

Posté par
robby3
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:20

hum hum, la démo m'interresse mais là je suis un peu fatigué!
je repasserais demain dans la soirée!

Merci déjà de ton aide bien précieuse!
j'ai un peu mieux saisi la méthode pour les sous-variétés(rien de trés sorcier en fait)

Merci et bonne soirée Rodrigo!

Posté par
Rodrigo
re : Sous-Variétés 09-02-08 à 00:21

Bonne soirée à toi!



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