Raccord entre deux fonctions continues

Mettons que j'aie deux espaces topologiques $E$ et $T$, deux parties $A$ et $B$ de $E$, et deux applications continues:

$\phi: A \to T$ et $\psi: B \to T$

qui coïncident sur $A \cap B$, c'est-à-dire telle que $\forall x \in A \cap B,\ \phi(x) = \psi(x)$.

Je peux alors définir $\chi: A \cup B \to E$ prolongement à la fois de $A$ et de $B$ à $A \cup B$, c'est-à-dire tel que:

$\chi(x) = (x \in A)\ ?\ \phi(x)\ :\ \psi(x) = (x \in B)\ ?\ \psi(x)\ :\ \phi(x)$

Est-ce que ce $\chi$ est alors continu $A \cup B \to T$?

J'ai réussi à le montrer dans le cas $E = \R, A = [0, 1], B = [1, 2]$; c'est-à-dire, où $\chi$ résulte du raccord de $\phi$ et $\psi$ au seul point commun $1$. Par contre, dans le cas général... Je ne suis même pas certain que le résultat (la continuité de $\chi$) soit toujours vrai.

Ma tentative:

J'ai un ouvert $O$ de $T$. Alors:

$V = \phi^\leftarrow(O)$ est un ouvert de $A$, et donc il existe $V'$ ouvert de $E$ tel que $V = V' \cap A$.

$W = \psi^\leftarrow(O)$ est un ouvert de $A$, et donc il existe $W'$ ouvert de $E$ tel que $W = W' \cap A$.

Alors $\chi^\leftarrow(O) = V \cup W$.

Mais comment montrer que $V \cup W$ est un ouvert de $A \cup B$? Il n'est pas toujours vrai que $V$ et $W$ soient séparément des ouverts de $A \cup B$; par exemple, un ouvert de $A = [0, 1]$ contenant $1$ n'est jamais un ouvert de $A \cup B = [0, 2]$.

On peut essayer de calculer $(V' \cup W') \cap (A \cup B)$, en espérant obtenir $V \cup W$, mais en fait:

$(V' \cup W') \cap (A \cup B) = (V' \cap A) \cup (W' \cap B) \cup (V' \cap B) \cup (W' \cap A) = (V \cup W) \cup (V' \cap B) \cup (W' \cap A)$

Il faudrait éliminer les deux bouts à la fin, $(V' \cap B) \cup (W' \cap A)$.

Dans le cas $A = [0, 1], B = [1, 2]$, j'arrive à m'en sortir, mais dans le cas général, je ne vois pas.

Pourquoi je cherche ça:

Dans un texte d'introduction à l'homotopie, dans le passage qui veut montrer la transitivité de la relation d'homotopie entre deux lacets, on me dit que si on a les lacets $\omega \approx \omega'$ et $\omega' \approx \omega''$, avec $\phi: [0, 1] \times [0, \frac 1 2] \to T$ et $\phi': [0, 1] \times [\frac 1 2, 1] \to T$ continus tels que pour tout $t \in [0, 1]$ on a $\phi(0, t) = \omega(t),\ \phi(\frac 1 2, t) = \phi'(\frac 1 2, t) = \omega'(t),\ \phi'(1, t) = \omega''(t)$, alors on obtient un $\phi''$ total en raccordant $\phi$ et $\phi'$; et que ce $\phi''$ est continu. On me dit ça sans démonstration. Je trouve que démonstration il faudrait.

Réponses

  • Peux-tu trouver une condition suffisante (et éventuellement nécessaire) pour que pour tout ouvert $U$ de $A$ et tout ouvert $V$ de $B$, $U\cup V$ soit un ouvert de $E$ ?
    PS. On peut aussi se poser la question avec des fermés $F$ de $A$ et $G$ de $B$.
  • Je ne vois pas. Je continuerai à chercher. La nuit porte conseil.

    Si je comprends bien, il y a des contre-exemples?
  • Bien sûr, il y a des contre-exemples : la fonction qui vaut $0$ sur $]{-\infty},0]$ et $1$ sur $]0,+\infty[$ par exemple.
  • Certes! (:P)
  • Concernant le cas particulier dont tu parles à la fin, la condition est beaucoup moins forte que la généralisation que tu recherches (de plus n'as-tu pas inversé l'ordre des variables ?)
  • roumegaire
    Oui. J'ai fait ça pour voir qui suivait. :-D

    [Inutile de répéter le message précédent. AD]
  • Trouver une condition suffisante pour $A$ et $B$ qui s'applique dans le cas du recollement d'homotopies ne devrait pas être trop dur si tu utilises le PS de mon premier message.
  • En promenant notre chienne Nina hier soir, il m'est apparu que si $A$ et $B$ sont tous deux fermés dans $A \cup B$, on devait y arriver. Mais rentré à la maison, mon esprit s'est embrumé et je n'y suis pas arrivé. (Ne me dis pas si c'est ça, c'est juste pour raconter.)

    Il m'est aussi apparu avec Nina que mon espace englobant $E$ ne servait à rien; je veux dire, on peut poser $E = A \cup B$, et ça revient au même et simplifie les raisonnements.

    Merci pour ton aide, en tout cas; je m'y recollerai dès que possible.
  • C'est Nina qui te promenait, quoi !
  • Il ne fallait pas rentrer mais rester à la belle étoile on est en été. Ton esprit ne se serait pas embrumé. Effectivement si x est super proche de a que a est dans A et que l'image x n'est pas super proche de celle de a c'est qu'elle est choisi par l'autre fonction donc x est dans B sans que a soit dans B. (pour info c'est un SMS écrit en ANS)
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
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