Densité et homéomorphisme

Bonsoir,

Soit $f: E\to F $ un homéomorphisme et $A$ une partie de $E$ telle que $ \overline{A}=E$.
Comment montrer que $\overline{f(A)}=F$

Est-ce que c'est juste de dire que comme $f$ est surjectif $f(\overline{A})=f(E)=F$
$f$ est un homéomorphisme donc $f$ est une application continue $$ F=f(E)= f(\overline{A})\subset \overline{f(A)}\subset F,

$$ où on utilise le fait que $f^{-1}$ est continue ?

Réponses

  • Tu peux montrer que si $f : E\to F$ est continue et si $f(E)$ est dense dans $F$, alors pour toute partie $A$ de $E$ dense dans $E$, $f(A)$ est dense dans $F$ ?
  • je ne sais pas, je n'ai pas essayé
  • Salut, tu utilises la continuité de $f$ et sa bijectivité quand tu veux montrer que $f(\overline A) \subset \overline{f(A)}$ quand tu prends l'image réciproque d'un voisinage d'un point $y$ de $f(\overline A)$ pour justifier que c'est bien un voisinage de $x=f^{-1}(y)$.
  • Essaie. Plus tu allèges les hypothèses, plus tu as de chances de trouver une démonstration "pure".
    J'ai allégé un max : si $f(E)$ n'est pas dense dans $F$, aucune chance que ça marche ; c'est une condition nécessaire.
    L'avantage d'avoir très peu d'hypothèses, c'est qu'on n'a vraiment pas le choix pour la démonstration. Ça passe ou ça casse.
    Je te conseille d'essayer.
  • ok, mais c'est un exercice que je dois faire donc je dois travailler avec l'hypothèse que f est un homeomorphisme
  • Si $f$ est un homéomorphisme, alors $f$ est continue et $f(E)$ est dense dans $F$, n'est-ce pas ?
    Donc si tu montres le résultat avec seulement cette hypothèse, a fortiori tu l'auras montré pour $f$ homéomorphisme, non ?
    Maintenant, si tu ne veux pas suivre mon conseil, tant pis pour toi.
  • Au fait, comment montres-tu $f(\overline{A})\subset \overline{f(A)}$ ?
  • on l'a montré en cours
  • Soit $V$ un ouvert, comme $f$ est continue alors $f^{-1}(V)$ est ouvert tel que $ f^{-1}(V)\cap E\neq \emptyset$ ce qui implique que $ V\cap f(E)\neq \emptyset$ donc $f(E)$ est dense dans $F$.

    Mais on n'utilise que la continuité de $f.$
  • Je pense qu'on n'a pas besoin d'homéomorphisme.
  • Bonsoir.

    Comment justifies-tu $f^{-1}(V)\cap E\neq \emptyset$ ???

    Cordialement.
  • $f^{-1}(V)$ est une partie de E
  • Éventuellement vide, si f n'est pas surjective ....
  • je n'ai pas compris désolé
  • Je répète : on n'a besoin que de la continuité de $f$ et de l'hypothèse que $f(E)$ est dense dans $F$ (c'est visiblement une condition nécessaire, par ailleurs).

    Soit $A$ une partie dense de $E$. On veut montrer que $f(A)$ est dense dans $F$, c.-à-d. qu'il rencontre tout ouvert non vide de $F$.
    Soit $U$ un ouvert non vide de $F$. Alors ... .... et donc $U\cap f(A)$ est non vide.
    On n'a pas trop le choix pour remplir les pointillés.
  • Je ne trouve pas où utiliser que f(E) est dense dans F ?
  • $f(E)$ dense dans $F$ veut dire qu'il rencontre tout ouvert non vide de $F$. As-tu réfléchi à la question de gerard0 plus haut ?
  • oui mais f est surjectif donc f(E)=F
  • F est dense dans F
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • oui donc je remplace directement f(E) par F
  • Math89, j'ai l'impression que tu es noyé.
    Je lance la bouée de sauvetage, au risque de t'assomer.

    Soit $f : E\to F$ une application continue telle que $f(E)$ est dense dans $F$. Alors, pour toute partie $A$ dense dans $E$, $f(A)$ est dense dans $F$.

    Démonstration : Soit $A$ une partie dense de $E$.
    Soit $V$ un ouvert non vide de $F$. Alors $V\cap f(E)\neq \emptyset$ (densité de $f(E)$ dans $F$), donc $f^{-1}(V)$ est un ouvert (continuité de $f$) non vide. Par conséquent $f^{-1}(V)\cap A\neq \emptyset$ (densité de $A$ dans $E$), et donc $V\cap f(A)\neq \emptyset$.
    Ceci montre que $f(A)$ est dense dans $F$.
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