espace vectoriel topologique separé

Bonsoir
Comment montrer que un espace vectoriel topologique est séparé si et seulement si le singleton {0} est fermé ?

Bon la première implication est évidente, ça découle déjà du fait que toutes les parties finies d'un espace topologique séparé sont des fermés mais pour la deuxième implication je ne sais pas vraiment comment le montrer. Merci d'avance !

Réponses

  • Si $E$ est l'espace vectoriel topologique, il faut d'abord montrer que $\{(x,y) \in E\times E \mid x\neq y\}$ est un ouvert dans $E \times E$ (pour la topologie produit).
  • Bonsoir

    Que peux-tu dire pour $g\in E$ de l'application $x \mapsto g+x$ ?
  • Pour avoir le plus de chances de le prouver, il faut voir d'où ça vient. Et pour voir d'où ça vient, le mieux est peut-être d'avoir les hypothèses minimales: en fait pour un groupe topologique, si $\{e\}$ ($e$ le neutre) est fermé, alors le groupe en question est séparé.
    Un espace vectoriel topologique étant en particulier un groupe topologique, tu peux alors appliquer ce résultat. Puisque "groupe topologique" est (en tout cas semble être) une hypothèse proche de minimale, ça te facilitera peut-être la tâche
  • Eh bien c'est la translation de x, elle va de E dans E et est bijective et bicontinue mais je ne vois pas vraiment comment me servir de cette donnée ? Encore une autre indication peut-être !, il y a probablement une propriété qui m’échappe ...
  • Je pense que l'idée de Marco est la plus intéressante, mais en la voyant comme ceci : il faut montrer que $\{(x,y) \in E\times E\mid x=y\}$ est fermé dans $E\times E$. Si l'on réécrit ceci un peu, c'est $\{(x,y) \in E\times E\mid x-y=0\}$...
  • Oui c'est un fermé, c'est même l'image réciproque de {0} par une fonction continue donc son complémentaire est un ouvert, mais je ne comprends toujours pas où vous voulez arriver :-S
  • Si $x$ et $y$ sont des éléments différents de $E$, le couple $(x,y)$ est dans l'ouvert complémentaire de la diagonale $\{(w,w)\mid w\in E\}$. Ta clairvoyance te permettra de comprendre le rapport entre le fait que ce complémentaire soit ouvert pour la topologie produit et ce que tu veux montrer, à savoir que $x$ et $y$ ont des voisinages ouverts disjoints. Tu peux éventuellement faire un petit dessin pour y voir plus clair.
  • ah d'accord , je vois maintenant , mercii :-D
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