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Topologie:Suite

Posté par
Cauchy
09-03-07 à 00:33

Je me permets d'ouvrir la suite vu que l'autre topic a été fermé.

Donc je disais otto tu en connais un autre de théoreme de point fixe de Banach?

Posté par
Rouliane
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:36

je commence à aimer la topo moi

Posté par
otto
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:38

Celui-ci n'est il pas celui de Picard?
A moins que ce soit un seul et même théorème, auquel cas je confondais celui de Banach avec un autre, dont je n'ai de toute facon, plus l'énoncé en tête
a+

Posté par
otto
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:40

Y'a celui de Shauder qui est sympa:
http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9or%C3%A8me_du_point_fixe_de_Schauder
C'est peut être celui auquel je pensais.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:45

C'est le même il me semble Picard et Banach.

Tu connais des applications de Brouwer et Schauder?

Posté par
otto
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:47

Schauder est visiblement utile en équations différentielles d'après le lien wiki que j'ai donné.

Pour Brouwer je n'ai pas vu (de mémoire) d'application concrete, mais c'est un des points culminant de tout cours de topologie algébrique ou de géométrie différentielle qui se repsecte.

Les maths pour les maths, c'est intéressant aussi

Posté par
Rouliane
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:50

Une application de Brouwer :

Soit x --> v(x) un champ de vecteurs continue sur B (boule unité fermée ) supposé rentrant dans la sphère ( i.e le produit scalaire x.v(x) est strictement négatif pour tout x \in S ). Montrer que v s'annule en au moins un point de la boule B.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 09-03-07 à 00:52

Bien sur mais il pourrait etre utilisé dans d'autres démonstrations comme celui de Banach pour les fonctions implicites par exemple.

Posté par
Océane Webmaster
re : Topologie:Suite 14-03-07 à 09:36
Posté par
romu
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 09:26

Bonjour redirigé ici par Cauchy sur ce post, suite à mes lacunes de topo,
j'ai parcouru un peu tout ce qui a été dit, et je propose une réponse pour l une des premières questions posées :
"la distance n'induit pas forcément une norme"

On peut prendre l'espace vectoriel R, et considérer la distance
\delta : \mathbb{R} \times \mathbb{R} \longrightarrow \mathbb{R}
\ \ \delta(x,y) = \frac{|x-y|}{1+|x-y|}

Supposons que l'on puisse y déduire une norme N : R --> R, on aurait alors :
\delta(n,0) = N(n.1) = n N(1) \rightarrow + \infty quand n \rightarrow +\infty
mais on aurait aussi \delta(n,0) = \frac{n}{1+n} \leq 1 ,
ce qui est contradictoire.

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 10:51

j ai du mal à voir pourquoi on a dans un R-evn
\forall (a,r) \in E \times ]0,+\infty[,\ \ \ [B_f(0,1) \subset \overline{B(0,1)}] \Rightarrow [B_f(a,r) \subset \overline{B(a,r)}].

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 13:58

Par translation puis homothétie il suffit de faire l'exo pour B(0,1).

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 18:01

Bonjour à tous,j'ai lu un peu les différents point abordés,étant en révision pour mon ds de topo,je me suis dis que d'aller voir les questions de Rouliane ne serait pas du tout inutile et effectivement...je me demandais si on pouvais avoir la démonstration de  l'adhérence de la boule unité est la boule fermé...
Merci d'avance de vos réponses.

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 19:21

ok cauchy, merci pour l'info

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 19:38

robby désespère pas.
J ai passé ces dernières 24h à faire cet exo (avec des grosses pauses).

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 19:44

ok bah a vrai dire je suis passé a autre chose parce que la j'ai posté une question sur la distance ultramétrique et j'attends depuis 15h35...donc j'ai fait autre chose,toujours de la topologie bien sur

Pour Rouliane au cas ou ça l'interresse j'ai fait ça c'est pas mal:

distance usuelle et distance discrete ne sont pas équivalentes.
d(Adh(A),Adh(B))=d(A,B),d(x,Adh(A))=d(x,A)

Il n'y a pas vraiment de difficulté...

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 23-03-07 à 23:31

Vous la voulez la démo de l'adhérence de la boule unité est la boule fermée dans un evn ou c'est bon?

On l'avait faite avec Rouliane dans l'autre fil.

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 01:42

C'est gentil Cauchy, pour ma part je pense que c'est bon

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 01:46

Ok

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 12:15

euhh Cauchy,moi je veux bien si tu as le temps,elle est ou dans l'autre fil? je crois pas l'avoir vu...

Posté par
kaiser Moderateur
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 12:31

Bonjour à tous

Cauchy étant déconnecté, je me permets de répondre.

Soit B la boule unité ouverte et B' la boule unité fermée.
Comme B' est fermée, alors l'adhérence de B est contenue dans B'.
Réciproquement, soit x un élément de B'.
alors x est soit de norme strictement inférieur à 1 soit de norme égale à 1.
Si x est de norme strictement inférieur à 1, alors il n'y rien à dire car x est dans B donc dans l'adhérence de B.
supposons donc x de norme 1.
Pour n un entier non nul, posons \Large{x_{n}=(1-\frac{1}{n})x}, alors \Large{||x_{n}||=1-\frac{1}{n} < 1}, donc pour tout n , \Large{x_{n}} est dans B.
De plus, on a clairement que \Large{(x_{n})} tend vers x donc x est limite d'une suite d'éléments de B donc x est dans l'adhérence de B, d'où le résultat.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 13:27

Merci Kaiser,ça va peaufiner mes révisions
Bonne aprés midi à toi et à bientot sur l'ile.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 15:35

Elle était dans l'autre fil mais pas en un bloc juste on l'a faite pas à pas avec Rouliane je crois

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:09

ahh ok d'accord.
Sinon si ça interresse quelques personnes,j'aimerais que l'on réponde à certaines questions que je me pose:
1)comment montre t-on que la topologie sur R pour la distance usuelle et la distance d(x,y)=|arctan(x)-arctan(y)| est la meme mais que la suite Un=n est de cauchy pour cette derniere distance mais pas pour la disatnce usuelle(pour la distance usuelle,ça se voit parce que Un ne converge pas...et n'est pas borné sauf erreur.)

2)Comment montrer que C([0,1]) est complet pour
||f||c=sup|f(x)|+sup|f'(x)| pour x dans [0,1]

Merci d'avance de vos réponses.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:22

Pour montrer que ca définit la même topologie tu peux montrer que les distances définissent les mêmes ouverts ou alors montrer que l'identité:

3$(R,|.|)--->(R,d) est un homéomorphisme.

Pour montrer que ta suite est de Cauchy pour d on a:

3$|arctan(p)-arctan(q)| \rightarrow 0 quand p et q tendent vers l'infini vu que arctan admet une limite en l'infini.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:26

Par exemple tu prends une boule ouverte pour d,regarde si tu peux l'inclure dans une boule ouverte pour |.|.

Pour ton exo 2),prend une suite de Cauchy on a pas trop le choix,mais fait une recherche je suis pas certain que c'est exactement le meme mais il me semble que kaiser l'a traité avec Rouliane.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:27

https://www.ilemaths.net/sujet-espace-complet-122754.html

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:27
Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:44

merci pour le lien Cauchy,par contre j'arrive pas à montrer qu'une boule ouverte pour d est incluse dans une boule ouverte de |.|

Voila ce que je fais:

il existe r>0 tel que pour tout x,y dans R: B(x,r) est une boule ouverte cad pour tout y dans la boule: d(x,y)<r soit:

|arctan(x)-arctan(y)|<r aprés bah je suis bloqué.

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:50

Utilise que arctan'(x)=1/(1+x²)<=1 donc est lipschitizienne.

|arctan(x)-arctan(y)|<=|x-y|.

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:55

donc si on aune boule ouverte pour |.| on a pour tout y dans B(x,r) (ou r>0) alors:

|x-y|<r or |arctan(x)-arctan(y)|<=|x-y|<r donc y est dans la boule B(x,r) pour d aussi...c'était pas l'inverse qu'il fallait montrer?

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 16:59

Oui ca revient au meme

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 17:11

ahh ok bon bah c'est super cool alors!!
Merci Cauchy.
Si j'ai d'autres questions de topo,je continuerais ici

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 17:29

Oui en fait il faut aussi montrer qu'une boule pour d contient une boule pour |.|.

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 17:35

arf c'est la que ça colle plus!!
j'arrive pas partant d'une boule pour d a montrer qu'elle est incluse dans une boule pour |.|...

Posté par
Cauchy
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 17:56

On a montré que B(x,r) incluse dans Bd(x,r).

Maintenant on prend Bd(x,r) et y tel que |arctan(x)-arctan(y)|<r et il faut trouver r' tel que |x-y|<r'.

tan est continue en arctan(x) on a donc:

3$\forall \eps>0 \;\exists \;\nu\; \forall y \; |y-arctan(x)| < \nu \rightarrow |tan(y)-x| < \eps

Donc en posant:3$z=tan(y) on obtient:

3$\forall \eps>0 \;\exists \;\nu\; \forall z \; |arctan(z)-arctan(x)| < \nu \rightarrow |x-z| <\eps

Bon c'est peut etre truffé de fautes je vais voir le match

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 18:58

bon et bien ok,c'est un peu futé comme truc,mais je pense que c'est pas faux alors j'ajoute ça à mon cours comme exemple!
Merci Cauchy!

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 19:27

Moi je galère sur cet exo :
Soient E un espace vectoriel sur K, N et N' deux normes sur E.
Montrer que si N et N' définissent la même topologie, alors N et N' sont équivalentes.

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 19:30

ah bien tiens donc,moi qui croyais que c'était sensiblement la meme chose!!

que faut-il vérifier? peut etre qu'il définisse les meme ouverts et les meme fermés??

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 19:39

robby
si N et N' définissent la même topologie, cela signifie que N et N' définissent les mêmes ouverts et du coup les mêmes fermés.
Donc à partir de cette hypothèse il faut montrer que N et N' sont équivalentes.

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 19:55

ça veut dire que:

B_N(x,r)=B_N'(x,r) ??

soit: N(x-y)<r <=> N'(x-y)<r ??

Posté par
kaiser Moderateur
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 20:10

Bonsoir

robby > ça ne veut pas dire ça.
ça veut dire qu'un ouvert de l'une des deux topologies est un ouvert de l'autre et vice versa.
Autrement dit, si U est un ouvert de la topologie de la norme N, alors U contient une boule ouverte pour la norme N'.

Kaiser

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 20:15

oui je pense que:
pour un y fixé on a
pour tout x tel que N(x-y)<r, il existe un réel r'>0  tel que N'(x-y)<r'.

Posté par
romu
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 20:16

non je m embrouille

Posté par
kaiser Moderateur
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 20:17

B la boule unité ouverte de N.
Comme N et N' définissent la même topologie alors B est aussi un ouvert pour N' et donc contient une boule fermée de rayon r > 0.
Ainsi, pour tout x tel que \Large{N'(x)\leq r}, on a \Large{N(x)\leq 1}
Pour x non nul, considérer le vecteur \Large{r\frac{x}{N'(x)}} et ensuite conclure.

Kaiser

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 21:19

Salut Kaiser,excuse moi mais je comprend pas pourquoi " et donc contient une boule fermé"...
aprés je vois pas non plus
merci de ton aide.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 22:03

OK !
B est ouvert pour N donc B est un ouvert pour N' car N et N' définissent la même topologie.
Or 0 est dans B donc par définition d'un ouvert pour N', il existe un réel r > 0 tel que la boule fermée (relativement à N') de centre 0 et de rayon r est incluse dans B.
Jusqu'ici c'est bon ?

Kaiser

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 22:40

euhh non,jusqu'ici c'est pas bon lol...
Or O est dans B,ok mais "par définition d'un ouvert pour N',il existe r>0 tel que la boule ferméde centre O et de rayon r est incluse dans B...
Pour moi un truc est ouvert s'il y aune boule ouverte contenu dans ce truc et pas une boule fermé.

Posté par
kaiser Moderateur
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 22:44

oui mais c'est équivalent : si ça contient une boule fermée de rayon non nul, ça contient une boule ouverte et réciproquement.
En effet, si ça contient un boule fermée de rayon r, alors ça contient une boule ouverte de rayon r (car la boule ouverte est incluse dans la boule fermée) et si ça contient une boule ouverte de rayon r alors ça contient une boule fermée de rayon r/2.
et maintenant ?

Kaiser

Posté par
robby3
re : Topologie:Suite 24-03-07 à 22:47

ahh ok d'accord,ça c'est toujours bon à savoir!!

la c'est bon,je suis convaincu!

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