Passer des limites de suites à la topologie.

Bonsoir,

Je me suis posé il y'a quelques temps un problème : Sur un ensemble $E$ si on peut associer à certaines suites à éléments dans $E$ un élément de $E$ qu'on va appeler limite de cette suite. est-ce qu'on peut construire à partir de ça une topologie où les limites de suites sur $E$ selon cette topologie vont coïncider avec nos valeurs (a priori arbitraires)


alors évidemment ces valeurs "limites" ne doivent pas être totalement arbitraires et doivent suivre certaines "règles" , Alors ,j'ai pensé à la chose suivante : étant donné une application $f$ de $P(E)$ dans $P(E)$ $f: X \mapsto \overline{X}$ avec $X \in P(E)$

Si $f$ vérifie les propriétés suivantes :$A \subset \overline{A}$ , $\overline{\overline{A}}= \overline{A}$, $\overline{A \cup B}=\overline{A} \cup \overline{B}$ , $\overline{\varnothing}=\varnothing$ (c'est les axiomes de Kuratowski si je ne me trompe pas.)

Alors en considérant les fermés les parties $A$ de$ E$ tel que $\overline{A}=A$ on obtient une topologie.

Alors on va prendre $f$ tout simplement : $f(A)= \{l \in E| \exists (u_n ) \in A^{\mathbb{N}},\lim(u_n )=l\}$ avec $\lim (u_n )$ la valeur "arbitraire" prise pour la suite $(u_n )$
Donc j'ai deux problèmes : est-ce que les limites de suites selon cette topologie correspondent vraiment à nos valeurs de départ ?
et comment traduire ces hypothèse en termes de "suites"

Pour la première il suffit d'imposer que la limite d'une suite constante est justement cette valeur constante, et puis pour la dernière on a évidemment $f(\varnothing ) = \varnothing$ pour la deuxième et troisième hypothèses je ne sais pas comment traduire.

*j'ai pensé que si c'est vrai ce que je "suppose" ça peut résoudre bien des problème, donner une définition de la limite d'une suite de fonction est beaucoup plus facile que de donner directement une topologie sur l'espace des fonctions.*

Réponses

  • Il te faudra au moins ajouter que si $\mathrm{lim}(u_n)$ est défini, alors pour $\phi$ extractrice, $\mathrm{lim}(u_{\phi(n)})$ l'est aussi et lui est égale. Cela te permet en particulier de gérer ton troisième axiome.
  • Merci beaucoup ! cela marche effectivement , pour le point 2) je pense avoir trouvé :

    Soit $(u_n)$ une suite qui admet pour "limite" $l$
    on note $S_n$ une suite de suites à élément dans $E$
    de telle sorte que :$\forall k \in \mathbb{N}$, $S_k$ a pour limite $u_k$. ()
    alors on a : $\lim{u_n }= \lim{S_{k}(k) } $ ($S_{k}(k)$ étant le k-ème terme de la k-ème suite S.)


    je me suis trompé finalement je pense.



    Reste à savoir si cet topologie qu'on vient de construire sur E correspond réellement :s.
  • Regardes les espaces de convergence (convergence space).
  • Il me semble qu'il y a un problème pour le fait que $\overline{\cdot}$ soit idempotent dans ta définition ! C'est un problème compliqué. Tu peux aussi regarder sur Wiki l'article sur les espaces séquentiels.
  • Ah oui c'est vrai si ce que je définissais marchait tout le temps on aurait toujours un espace Fréchet-Urysohn qui vérifierait telle et telle limites ce qui n'est pas forcément plausible, en effet je n'y ai pas pensé.
  • Cependant, l'idée de regarder les limites donne lieu aux convergence spaces, mais aussi comme je l'ai fait remarquer dans un autre de tes posts, aux espaces compacts Hausdorff ! Je ne m'attarderai pas trop dessus pour ne pas m'emparer d'un deuxième de tes fils, mais en fait si tu remplaces le mot "suite" par "ultrafiltre", alors la donnée d'une topologie compacte Hausdorff sur $X$ revient à se donner une fonction $\lim$ sur l'ensemble des ultrafiltres sur $X$ vérifiant certaines conditions : ton intuition n'est pas à jeter !
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