Compacité et espace métrique
Bonsoir, j'ai l'exercice ci joint, j';essaye de le résoudre,
pour la question 1: Soit $(x_n)\subset F$ convergente vers x pour la distance $d_1$, par hypothèse $(x_n)$ converge vers x pour $d_2$ et comme $(E,d_2)$ est compact alors $F$ est compact donc $x\in F$ se qui montre que F est fermé dans $(E,d_1)$
est ce que c'est juste ?
pour la question 2): Soit $(F_{\lambda})$ une famille quelconque de fermés dans $(E,d_2)$ tel que $\bigcap_{\lambda\in \Lambda} F_{\lambda}=\emptyset$
D'après la question 1) la famille $(F_{\lambda})$ est fermé dans le compact $(E,d_1)$ donc on peut extraire une sous famille fini de fermé d'intersection vide donc $(E,d_2)$ est compact .
pour la 3eme j'ai un doute: F est un fermé dans le compact $(E,d_1)$ donc $(F,d_1)$ est compact et par la question2 $(F,d_2)$ est compact ce qui signifie que $F$ est fermé dans $(E,d_2)$.
Pour la conclusion , ils ont les memes fermés donc par passage au complémentaire ils ont les memes ouverts donc la meme topologie.
Dites moi s'il vous plait si c'est juste.
Merci
pour la question 1: Soit $(x_n)\subset F$ convergente vers x pour la distance $d_1$, par hypothèse $(x_n)$ converge vers x pour $d_2$ et comme $(E,d_2)$ est compact alors $F$ est compact donc $x\in F$ se qui montre que F est fermé dans $(E,d_1)$
est ce que c'est juste ?
pour la question 2): Soit $(F_{\lambda})$ une famille quelconque de fermés dans $(E,d_2)$ tel que $\bigcap_{\lambda\in \Lambda} F_{\lambda}=\emptyset$
D'après la question 1) la famille $(F_{\lambda})$ est fermé dans le compact $(E,d_1)$ donc on peut extraire une sous famille fini de fermé d'intersection vide donc $(E,d_2)$ est compact .
pour la 3eme j'ai un doute: F est un fermé dans le compact $(E,d_1)$ donc $(F,d_1)$ est compact et par la question2 $(F,d_2)$ est compact ce qui signifie que $F$ est fermé dans $(E,d_2)$.
Pour la conclusion , ils ont les memes fermés donc par passage au complémentaire ils ont les memes ouverts donc la meme topologie.
Dites moi s'il vous plait si c'est juste.
Merci
Réponses
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La 1) est juste, mais tu n'as pas besoin d'invoquer la compacité, $F$ est fermé pour $d_2$, donc la limite est dans $F$. En plus c'est $(X, d_1)$ qui est supposé compact, pas $(E, d_2)$ (qui est $E$ ?).
La 2) est juste mais à nouveau qui est $E$ ?
La 3) n'est pas correcte, tu te sers du résultat ! Tu obtiens que $F$ est un compact de $(X, d_1)$, mais rien ne te dit que c'est un compact dans $(X, d_2)$, ce n'est certainement pas la question 2) qui te dit ça. Tu devrais penser à la caractérisation séquentielle de la compacité pour conclure ici. -
E=X désolé.
pour la question 3, soit $(x_n)$ une suite de F convergente pour $d_2$, comment revenir a $d_1$? -
Je t'invite à relire la fin de mon message.
-
Oui, de toutes suite on peut extraire une sous suite convergente,
On prend une suite de F convergente pour la distance $d_2$, $(E,d_2)$ est compacte donc on peut extraire de $(x_n)$ une sous suite convergente dans $(E,d_2)$,
comment passé a $(E,d_1)$ ? -
Quelqu'un peut m'aider s'il vous plait ?
-
Soit $(x_n)$ une sous suite de F convergente vers x, $d_2(x_n,x)\to0$
$F$ est fermé dans $(E,d_1)$ donc $F$ est compact alors de toute suite de $F$ on peut extraire une sous suite convergent pour $d_1$, i.e $(x_n)$ admet une sous suite $(x_{n_k})$ qui converge vers y pour d_1 donc el converge vers$ y\in F $pour d_2 et par unicité de la limite x=y
Donc F est fermé.
C'est juste -
Oui c'est juste :-)
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