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Niveau Licence Maths 1e ann
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Topologie / Voisinage

Posté par
fplanina
18-03-24 à 15:27

Bonjour à tous, je suis actuellement sur la chapitre « Topologie », j'effectue des exercices , et j'ai des questions en suspens sur certains corrigés que je n'arrive à élucider , je vous donne ainsi l'énoncé:

V_{r}(A)=  ( x \epsilon E,d(x,A) < r )

1) Montrer que V_{r}(A) est un ouvert de E

Donc je vous donne la correction:

x\epsilon V_{r}(A) \Leftrightarrow \exists a_{x} \epsilon A, d(x,a_{x})<r

En effet si, \exists a_{x} \epsilon A, d(x,a_{x}) < r
alors d(x,A)=inf {d(x,a), a \epsilon A} \leq d(x,a_{x})
< r et x \epsilon V_{r}(A)

Réciproquement, si \forall a\epsilon A, d(x,a) \geq r .alors. d(x,A)\geq r

Finalement x \epsilon V_{r}(A) \Leftrightarrow
il existe une boule ouverte centrée en un point de A et de rayon r qui contient x.

V_{r}(A)=\bigcup_{a\epsilon A}^{}{B(a,r)} : ouvert de E

Mes interrogations sont les suivantes:

A quoi sert la réciprocité ? Qu'est-ce qu'elle montre ?  C'est une réciprocité ou une contraposée ? (contraposée il me semble...)

Pourquoi la notation a_{x} puis a tout seul ?

Pourquoi  cette définition de V_{r}(A)= U B(a,r) à la fin , c'est  une propriété du cours ? en tout cas je ne la trouve nulle part...

Je ne vois pas en quoi la contraposée nous renseigne sur quelque chose alors que on a déjà l'information qu'il existe une boule d(x,A) incluse dans V_{r}(A) (démontré juste avant . Ce qui suffit...)

Après l'union des B(a,r) qui donne V_{r}(A) me laisse un peu circonspect, je n'arrive  pas bien à m'imaginer simplement...

Bon merci de me lire, je vous remercie d'avance pour vous réponses. Bon courage à tous !

Excellente journée














Posté par
verdurin
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 18:27

Bonsoir,
J'ai tendance à penser qu'il est évident que :

V_{r}(A)=\bigcup_{a\in A}{B(a,r)}
B(a,r) désigne la boule ouverte de centre a et de rayon r.
On peut revenir sur ce point si tu le désires.

Après : par définition une union quelconque d'ouverts est un ouvert par définition.

Posté par
carpediem
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 19:24

salut

j'ai surtout tendance à penser que l'énoncé ou le contexte est très incomplet !!

Posté par
fplanina
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 20:13

Merci de ta réponse

Je t'ai fait un petit schéma (super caricatural peut être mais essayons)
Je sais bien que j'ai un peu du mal mais j'essaie de tout comprendre dans le détail. En même temps je suis un peu novice là dedans...

En fait, pour moi, la topologie c'est super abstrait, j'voudrais toujours faire un schéma pour bien m'imaginer mais c'est pas évident (je sais qu'en 2 dimensions c'est faisable, après c'est compliqué...)

Pour moi prouver Vr(A) ouvert , c'est trouver une boule à l'intérieur du voisinage. Je ne vois pas quel est le rapport avec a qui n'appartient pas au voisinage ? Je veux dire Vr(A)∉A vu que c'est le voisinage, de A, dans le voisinage de ma maison, ma maison c'est pas le voisinage de ma maison... (oui c'est tellement terre à terre mon exemple mais j'essaie de me faire une raison ) Mais qu'est ce que a fait l'explication du voisinage ?

Voilà comment je vois la chose :

Topologie / Voisinage

Posté par
GBZM
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 22:07

Bonjour,
Si a\in A, alors d(a,A)=0 et donc a\in V_r(A) pour tout r>0 (par défiition de V_r(A)).

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 22:13

Bonsoir

On a par définition \Large\boxed{V_{r}(A)=\{x\in E~,~d(x,A)<r\}}

et comme pour tout r>0 et pour tout a\in A on a d(a,A)=0<r

on voit bien que V_r(A) contient tous les éléments de A (dès que r>0)

donc on a bien A\subset V_r(A) pour tout r>0.

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re : Topologie / Voisinage 18-03-24 à 22:15

Bonsoir GBZM

Posté par
fplanina
re : Topologie / Voisinage 19-03-24 à 13:07

Bonjour,

Un grand merci, oui j'ai bien saisi la nuance. Je ne savais pas que A pouvait être inclus dans un voisinage de A.

Mais je n'ai pas toujours pas saisi pourquoi il a utilisé la contraposée.

On démontre d(x,A)<r \subset V_r{A}

à partir de là, on sait que V_r{A} est ouvert.

Après en effet, un ouvert est une réunion quelconque d'ouverts donc logique.

Merci vous êtes chouettes

Posté par
GBZM
re : Topologie / Voisinage 19-03-24 à 15:28

Non, tu te prends les pieds dans le tapis.

On veut démontrer

\Large x\in V_r(A) \Leftrightarrow \exists a\in A,\ d(x,a)<r
On a donc deux implications à démontrer. On commence par démontrer l'implication de droite à gauche.
Ensuite on démontre l'implication de gauche à droite. Pour cela on démontre effectivement la contraposée de cette implication, qui est

\Large  \forall a\in A,\ d(x,a)\geq r \Rightarrow x\not\in V_r(A)

Pourquoi faut-il montrer l'équivalence et pas seulement une implication ? Parce que l'équivalence permet de voir que V_r(A) est égal la réunion des boules ouvertes de rayon r dont le centre est dans A et est donc ouvert.
Si on sait juste que V_r(A) est contenu dans cette réunion de boules ouvertes, ou juste que V_r(A) contient cette réunion, on ne peut pas en déduire que V_r(A) est ouvert !

Posté par
fplanina
re : Topologie / Voisinage 20-03-24 à 11:43

Oui c'est beaucoup plus clair maintenant.
Je le referais dans quelque temps pour le maîtriser.
Merci pour l'explication limpide.

Excellente journée



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