Intervalles ouverts

Bonjour,
je dois montrer que tout point $x$ d'un intervalle ouvert $I$ est centre d'un intervalle $I_x$ inclus dans $I$

Je considère $I=]a,b[$ et je prends $x\in ]a,b[$, le but est de chercher un rayon $\varepsilon>0$ de sorte que $I_x=\,]x-\varepsilon, x+\varepsilon[\,\subset\, ]a,b[$.
C'est dire $\begin{cases} x-\varepsilon &\geq a\\ x+\varepsilon&\leq b\end{cases}$ , ces deux inégalités donnent que $\varepsilon\leq \inf\{x-a, b-x\}$

Comment vérifier l'inclusion : $]x-\varepsilon, x+\varepsilon[\,\subset\, ]a,b[$ ?
S
i je considère $\frac{a+b}{2}\leq x\leq b$ , dans ce cas $\varepsilon=x-\frac{a+b}{2}$
Soit $z\in\,]x-\varepsilon, x+\varepsilon[$ alors $ \frac{a+b}{2}<z< 2x-\frac{a+b}{2}$

je n'arrive pa voir que $2x-\frac{a+b}{2}<b$.
Merci de m'aider.

Réponses

  • Ton inclusion d'intervalles ouverts ne signifie-t-elle pas
    $$\forall y\ (x-\epsilon <y<x+\epsilon \Rightarrow a<y<b)\quad {?}$$
  • oui, mais je n'arrive pas a le démontrer
  • C'est juste du maniement ultra-élémentaire d'inégalités à partir de $\epsilon \leq x-a$ et $\epsilon \leq b-x$ !
  • C'est pas la peine d'étudier les deux cas $x<\frac{a+b}{2}$ et $x>\frac{a+b}{2}$ parce que c'est là où je bloque ..

    S'il vous plaît comment savoir qui est l'info entre x-a et b-x ?
  • Mais tu n'en as rien à faire de savoir qui de $x-a$ et $b-x$ est le plus petit ! Il te suffit de savoir que $\epsilon=\min(x-a,b-x)$.
  • Bonsoir, je ne sais pas comment faire sans connaitre le min des deux? mais voila ce que j'ai essayé de faire :

    lorsque $b>x>\frac{a+b}{2}$ alors $\inf\{x-a, b-x\}= b-x $ (j'ai calculé la différence) donc pour tout $z\in ]x-\varepsilon, x+\varepsilon[$ on a $|z-x|<\varepsilon=b-x$ ce qui implique $2x-b<z<y$ mais $2x-b>a$ par hypothèse d'ou $z\in ]a,b[$

    et je refais la même chose dans le cas $a<x<\frac{a+b}{2}$ : $\inf\{x-a, b-x\}= x-a $
  • Posons $\epsilon=\min(x-a,b-x)$ ; c'est un nombre réel strictement positif, qui verifie $\epsilon \leq x-a$ et $\epsilon \leq b-x$.
    Pour tout $y\in\left]x-\epsilon,x+\epsilon\right[$,
    $$y < x+\epsilon \leq {?}\qquad\text{et}\qquad y>x-\epsilon \geq {?}$$
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