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Topologie (ouverts)

Posté par
marcsa
09-11-18 à 17:27

Bonjour,
Je suis bloqué pour cette question ;
On considère les normes N1 et Ninfini pour l'espace vectoriel des fonctions continues de (0,1) dans R.
En utilisant des inclusions de boules et la définition d'un ouvert, montrer que tout ouvert pour N1 est un ouvert pour Ninfini.

Je ne vois pas du tout comment faire...
Je vous remercie par avance

Posté par
carpediem
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 17:44

salut

et si tu nous écrivais proprement déjà ce que sont ces normes ?

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 17:48

fE, N(f)=sup |f(x)| (x(0,1))
N1(f)=|f(t)|dt

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 17:52

Bonjour marcsa.

Citation :
En utilisant des inclusions de boules et la définition d'un ouvert

Alors écris, toujours aussi proprement, la définition d'un ouvert pour ces deux normes

Puis en remarquant que N1(f)=|f(t)|dt N(f) que peux tu dire sur des inclusion éventuelles de boules ?

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:01

Soit À un ouvert de E
Pour N1: fA, r>0, {gE||f(t)-g(t)|dt <r}A
Pour N
fA, r>0, {gE|sup|f(t)-g(t)|<r}A

Je ne vois pas ce qu'on peut dire sur l'inclusion

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:10

Tout ouvert O pour n'importe quelle norme est tel que tout point x de O contient, par définition, une boule de centre x et de rayon r > 0.
Donc si une boule selon une norme contient une autre boule selon une seconde norme, alors tout ouvert selon la première norme sera un ouvert selon la seconde.
Maintenant, le tout est de savoir qui contient qui. Donc écris la définition d'une boule ouvert pour ces deux normes. Et regarde qui contient qui.
Tuyau : toute boule centrée en x étant une translatée d'une boule centrée en 0, tu peux te contenter d'écrire la définition d'une boule centrée en 0 et regarder qui contient qui

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:14

Je ne comprends pas bien, j'ai déjà écris Les définition des boules ouvertes pour chaque norme dans mon post d'avant

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:21

Ah oui, pardon, j'avais pas saisi.

B_\infty(0,r) = \{f \in E~/~||f||_\infty =\sup \{|f(x)|~/~x \in [0;1]\} < r\}

B_1(0,r) = \{f \in E~/~||f||_1=\int_0^1|f(x)|dx < r\}

Et on a ||f||_1 \leq ||f||_\infty .

Que conclus-tu ?

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:24

B1B?
Mais en quoi cela prouve t'il que c'est un ouvert pour N?

Posté par
luzak
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 18:46

Bonsoir !
Revois ton inclusion : raisonne, ne devine pas !

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:04

Oui j'essaie mais ça fait 1h que je bloque dessus, je ne comprends rien à la topologie!
C'est pourquoi je me tourne vers vous pour solliciter votre aide ...

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:08

Si ||f||_\infty \leq r alors que peux tu dire de ||f||_1 ?

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:14

Comme ||f||1<||f|| alors ||f||1<r ?

Posté par
carpediem
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:15

f \le g => \int_0^1 f \le \int_0^1 g ...

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:23

marcsa @ 09-11-2018 à 19:14

Comme ||f||1<||f|| alors ||f||1<r ?

Bah oui

Or, écrire ||f||_\infty < r équivaut à écrire f \in B_\infty(0;r)

De même, écrire ||f||_r < r équivaut à écrire f \in B_1(0;r)

Conclusion ?

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:25

Erratum :

Citation :
De même, écrire ||f||_{\red \textbf 1} < r équivaut à écrire f \in B_1(0;r)

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:28

BB1 ?
Mais je ne vois toujours pas en quoi ça montre que c'dst un ouvert pour N

Posté par
carpediem
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:39

posons r = ||f||_\infty  donc f \in B_\infty (0, r)

alors ||f||_1 = \int_0^1 |f(x)|dx \le \int_0^1 rdx = r => f \in B_1 (0, r)

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:42

Ça je suis d'accord, mais comment obtenir la conclusion que tout ouvert pour N1 est ouvert pour N?

Posté par
carpediem
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:45

mais bon sang !!!

[f \in A => f \in B] => [A \subset B]

Posté par
jsvdb
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 19:53

Soit donc un ouvert O pour ||.||_1.
Alors pour tout f \in O, O contient une certaine boule B_1(f;r_f).
Or on vient de voir que B_\infty(f;r_f) \subset B_1(f;r_f)

On écrit alors que \bigcup_{f\in O}B_\infty(f;r_f) \subset \bigcup_{f\in O}B_1(f;r_f)=0

Or B_\infty(f;r_f) est une boule ouverte de E muni de la topologie ||.||_\infty.

Donc O' = \bigcup_{f\in O}B_\infty(f;r_f)  est un ouvert de E muni de la topologie ||.||_\infty et donc O' \subset O

Conclusion : comme O est totalement arbitraire dans (E;||.||_1), on a bien que tout ouvert pour (E;||.||_1) est ouvert pour (E;||.||_\infty)

Posté par
marcsa
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 20:11

Merci de votre aide

Posté par
carpediem
re : Topologie (ouverts) 09-11-18 à 20:19

de rien



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