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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Topologie

Posté par
Hope86
19-03-23 à 15:34

Bonjour, pourriez-vous m'aider avec cet exercice ?

Soit E un espace vectoriel normé.
On veut montrer que si E est complet, alors l'intersection dénombrable d'ouverts dense et encore dense (mais plus forcement un ouvert). On suppose désormais E complet.
1) Soit (Bn) une suite de boule fermées qui soit décroissante pour l'inclusion (Bn+1 Bn pour tout n) et dont les rayons tendent vers 0. On note xn le centre de Bn pour tout n.
Montrer que la suite (xn) converge, et que n 1 Bn = {limn xn}
2) On se donne une suite (Un) d'ouverts denses, ainsi qu'un ouvert U non vide. Construire par récurrence sur n une suite de boules (Bn) vérifiant les conditions de la question précédente et vérifiant de plus Bn Un U pour tout n.
3) en déduire que (n1 Un) U et conclure.
4) Montrer que quelle que soit la norme qu'on met sur l'espace [X] des polynômes à coefficient réel, l'espace vectoriel normé obtenu ne peut pas être complet.

Je ne vois pas du tout comment faire.
Merci d'avance pour votre aide.  

Posté par
Camélia Correcteur
re : Topologie 19-03-23 à 15:37

Rebonjour

Tu pourrais essayer un peu.
1) Il faut montrer que (x_n) est une suite de Cauchy. Quoi d'autre dans un espace complet?

Posté par
Hope86
re : Topologie 19-03-23 à 15:54

j'ai cette définition pour une suite de Cauchy : Soit A E. On dira qu'une suite (an)n de A est de Cauchy si >0, n tel que n n , m n , || an - am ||

et comme définition d'espace complet :
Soit A E. On dira que A est une partie complète de E si toute suite suite de Cauchy de A est convergente dans A. Si A=E alors on dira que E est complet.

Mais je ne vois pas a quoi sert le fait que E soit complet dans cette question car ce n'est pas préciser que la suite B est dans E

Posté par
Camélia Correcteur
re : Topologie 19-03-23 à 15:59

Les boules sont bien dans E!

Posté par
Hope86
re : Topologie 19-03-23 à 18:12

Pour la 1), si je fais :
Bn = { xn E; ||xn - x || rn} (définition d'un fermé).
Donc ||xn - x || 0 (quand n + car les rayons tendent vers 0). Ainsi, xn x et donc la suite (xn) converge.

Est ce correcte ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Topologie 20-03-23 à 15:09

Tu n'as pas démontré qu'il s'agit d'une suite de Cauchy!



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