Compacité et accumulation

Bonjour

Je me place dans $\R$(mais la question pourrait se poser dans le cadre général) et je souhaiterais placer dans un intervalle ouvert une infinité de points $x_i$ sans qu’ils s’accumulent quelque part. Je peux reformuler: je souhaite trouver une suite de réels $x_i$ et un réel $\delta$ dans cet intervalle tels que la différence entre deux termes soit au moins égale à $\delta$.
L’intervalle étant non compact, je peux trouver un recouvrement infini $\bigcup_i U_i$ duquel on ne peut extraire aucun recouvrement fini, si bien qu’on n’ait plus la garantie d’accumuler une infinité de termes quelque part(comme on le ferait avec le principe des tiroirs avec un recouvrement fini). Il suffit donc de choisir un nombre fini d’éléments dans chaque $U_{i+1}\backslash U_i$. Mais cela fait appel à l’axiome du choix non? Merci beaucoup.

Réponses

  • Bonjour,
    Si ton intervalle ouvert $I$ est borné, alors son adhérence est compacte et n'importe quelle suite d'éléments de $I$ va posséder une sous-suite qui converge vers un élément de $\overline{I}$, donc il est vain d'espérer que deux termes distincts de cette suite soient toujours à une distance supérieure ou égale à $\delta>0$.
    Si ton intervalle ouvert $I$ est non borné, alors il est du type $\left]a;+\infty\right[$ ou $\left]-\infty;a\right[$ (où $a$ est un nombre réel) ou bien c'est $\R$, auquel cas il n'est pas bien difficile de construire une suite $(x_i)$ qui vérifie les conditions de ton énoncé.
  • Merci PM c’est clair j’aurais du y penser!
    Donc définir intuitivement la compacité par «on ne peut avoir une infinité d’éléments dans I sans qu’ils s’accumulent quelque part » n’est pas correct puisque sinon n’importe quel intervalle borné serait compact?
  • Bonjour,
    Attention à là où est ce "quelque part" de point d'accumulation, parce que, dit comme tu le dis, c'est ambigu. Effectivement, on n'a pas "$I$ est compact" $\Leftrightarrow$ "toute suite de $I$ a un point d'accumulation dans $\Bbb R$". En fait, on a "$I$ est borné" $\Leftrightarrow$ "toute suite de $I$ a un point d'accumulation dans $\Bbb R$". En revanche, on a bien "$I$ est compact" $\Leftrightarrow$ "toute suite de $I$ a un point d'accumulation dans $I$".
  • Très clair, merci beaucoup Calli.
  • C'est vrai pour tout espace métrique. On utilise le terme "relativement compact" sinon. Mais la tradition est de ne l'utiliser que quand ton ensemble est inclus dans un plus gros et non de "construire" le point d'accumulation.

    Si tu veux le "mécanisme" derrière, sans vocabulaire: soit $E$ un espace métrique. Soit $u$ une suite à termes dans $E$. Alors ou bien il existe une sous-suite de $u$ qui est de Cauchy ou bien il existe $e>0$ et une sous-suite $v$ de $u$ qui a la propriété que tu demandes à ton premier post.

    Si tu précises ton intention plus générale à travers cette excursion, on pourra te donner pluss.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.