Comparaison de topologies
Bonjour,
Je souhaite montrer un petit lemme de topologie sur lequel je stagne un peu. Voici son énoncé :
Soient deux distances $d$ et $d'$ définies sur $X$. Je note $\tau_d$ et $\tau_{d'}$ les topologies (naturelles) associés à ces distances, il est clair que $\tau_d\subset\tau_{d'}$ si et seulement si toutes les $d$-boules ouvertes de $X$ appartiennent à $\tau_{d'}$ (i.e sont $d'$-ouvertes), ces dernières engendrant la topologie $\tau_d$. Je note $(i)$ cette propriété (toutes les $d$-boules sont $d'$-ouvertes).
Mais on peut faire mieux ; l'une de ses conditions (équivalentes) est en fait équivalente à :
Pour toute $d$-boule ouverte $B_d(x,r)$, il existe $r'>0$ tel que $B_d(x,r)\supset B_{d'}(x,r')$ (noter le même centre)
Je note $(ii)$ cette propriété.
L'implication $(i) \Longrightarrow (ii)$ ne (me) pose pas de problème. Pour la réciproque, fixant une $d$-boule $B_d(x,r)$, je tire un $r'>0$ comme dans la propriété $(ii)$ et alors $B_d(x,r)$ est clairement un $d'$-voisinage de chacun des points de $B_{d'}(x,r')$, mais le problème subsiste pour les autres points de $B_d(x,r)$...
Je serai content d'avoir une explication de $(ii) \Longrightarrow (i)$, ou même simplement une indication.
Léo
Je souhaite montrer un petit lemme de topologie sur lequel je stagne un peu. Voici son énoncé :
Soient deux distances $d$ et $d'$ définies sur $X$. Je note $\tau_d$ et $\tau_{d'}$ les topologies (naturelles) associés à ces distances, il est clair que $\tau_d\subset\tau_{d'}$ si et seulement si toutes les $d$-boules ouvertes de $X$ appartiennent à $\tau_{d'}$ (i.e sont $d'$-ouvertes), ces dernières engendrant la topologie $\tau_d$. Je note $(i)$ cette propriété (toutes les $d$-boules sont $d'$-ouvertes).
Mais on peut faire mieux ; l'une de ses conditions (équivalentes) est en fait équivalente à :
Pour toute $d$-boule ouverte $B_d(x,r)$, il existe $r'>0$ tel que $B_d(x,r)\supset B_{d'}(x,r')$ (noter le même centre)
Je note $(ii)$ cette propriété.
L'implication $(i) \Longrightarrow (ii)$ ne (me) pose pas de problème. Pour la réciproque, fixant une $d$-boule $B_d(x,r)$, je tire un $r'>0$ comme dans la propriété $(ii)$ et alors $B_d(x,r)$ est clairement un $d'$-voisinage de chacun des points de $B_{d'}(x,r')$, mais le problème subsiste pour les autres points de $B_d(x,r)$...
Je serai content d'avoir une explication de $(ii) \Longrightarrow (i)$, ou même simplement une indication.
Léo
Réponses
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Soit $y\in B_d(x,r)$. Peux-tu trouver $s$ tel que $B_d(y,s) \subset B_d(x,r)$ ?
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Oui, $s= r - d(x,y) >0$ est bien tel que $B_d(y,s)\subset B_d(x,r)$.
L'hypothèse me vend alors un $s'>0$ tel que $B_d(y,s)\supset B_{d'}(y,s')$ et par transitivité : $$B_{d'}(y,s')\subset B_d(x,r)$$
Et donc : $B_d(x,r)\in\tau_{d'}$
Merci. -
Question bête : est-ce que cela reste vrai pour les écarts ?
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Qu'appelles-tu "les écarts" ?
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C'est une application $e$ de $X \times X$ dans $\mathbb{R}$ telle que :
$e(x,x)=0$
$e(x,y)=e(y,x)$
$e(x,y)\leqslant e(x,y)+e(y,z)$
Autrement dit, on n'a plus la séparation : $e(x,y)=0 \Longrightarrow x=y$
Si c'était vrai pour les écarts, je pourrais ainsi en déduire que la topologie $\tau_{P_E}$ associée à la semi-norme $P_E$ est moins fine que la topologie de la convergence uniforme $\tau_\infty$. (si je me place dans l'espace vectoriel des fonctions de $[a,b]$ dans le Banach $E$)
La semi-norme $P_E$ étant définie via l'infimum des intégrales des fonctions en escalier qui majorent la fonction (en norme).
(Et en déduire que les fonctions réglées sont Riemann-intégrables)
Du moins il me semble. -
Eh bien dans ce cas regarde ta preuve en détails et vois si à un moment tu utilises $d(x,y)=0 \implies x=y$. Sans regarder je pense que non, et donc que ça marche pour les écarts
-
D'accord merci beaucoup
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