Intervalle [a,b]
Bonjour,
Soient $a,b \in \mathbb R$ tels que $a\leqslant b$.
$A = [a,b]$ et $B =\{(1-t)a+tb\ | t \in [0,1]\}$.
Je cherche à prouver par double inclusion que $A =B$.
Soit $f$ la fonction de $[0,1]$ dans $\mathbb R$ telle que $\forall t \in [0,1],\ f(t) = (1-t)a + tb$ .
$f(0) = a$ et $f(1) = b$.
$f$ est continue sur $[0,1]$, donc par le théorème des valeurs intermédiaires :
$\forall y \in [f(0),f(1)], \exists t \in [0,1]$ tel que $y = f(t)$, autrement dit si $y\in [a,b]$, il existe un $t\in [0,1]$ tel que $y = (1-t)a + tb$, donc $A\subset B$.
Soit $y \in B$.
$\exists t \in [0,1], y = (1-t)a + tb$ .
$y= a + t(b-a)$.
Comme $t \ge 0$ et $b \ge a$ , $y \ge a$.
$y-b=(1-t)(a-b)$.
Comme $1-t \ge 0$ et $a-b \le 0$ , $y \le b$.
$ a \le y \le b \Rightarrow y \in A$, donc $B \subset A$.
Finalement $A =B$.
La démonstration et les quantificateurs sont-ils corrects ? Merci -
(sinon où puis-je trouver les codes de format "maths" pour écrire ici ?)
Soient $a,b \in \mathbb R$ tels que $a\leqslant b$.
$A = [a,b]$ et $B =\{(1-t)a+tb\ | t \in [0,1]\}$.
Je cherche à prouver par double inclusion que $A =B$.
Soit $f$ la fonction de $[0,1]$ dans $\mathbb R$ telle que $\forall t \in [0,1],\ f(t) = (1-t)a + tb$ .
$f(0) = a$ et $f(1) = b$.
$f$ est continue sur $[0,1]$, donc par le théorème des valeurs intermédiaires :
$\forall y \in [f(0),f(1)], \exists t \in [0,1]$ tel que $y = f(t)$, autrement dit si $y\in [a,b]$, il existe un $t\in [0,1]$ tel que $y = (1-t)a + tb$, donc $A\subset B$.
Soit $y \in B$.
$\exists t \in [0,1], y = (1-t)a + tb$ .
$y= a + t(b-a)$.
Comme $t \ge 0$ et $b \ge a$ , $y \ge a$.
$y-b=(1-t)(a-b)$.
Comme $1-t \ge 0$ et $a-b \le 0$ , $y \le b$.
$ a \le y \le b \Rightarrow y \in A$, donc $B \subset A$.
Finalement $A =B$.
La démonstration et les quantificateurs sont-ils corrects ? Merci -
(sinon où puis-je trouver les codes de format "maths" pour écrire ici ?)
Réponses
-
Bonjour,où puis-je trouver les codes de format "maths" pour écrire ici ?
Sur notre forum, tu écriras ces formules entre des balises $\$ $ pour que l'éditeur les compile. Tu pourras éditer ton premier message pour voir comment j'ai écrit tes formules en $\LaTeX$ -
Pour ta première inclusion, il y a un petit bug dans la troisième ligne. Sauras-tu le corriger ?
Pour la deuxième inclusion, Tu écris "je prouve ensuite que"
Il s'agit donc bien de détailler ces preuves , d'accord ?
Tu pourras utiliser le sens de variations de ta fonction $f$
Amicalement. jacquot -
Utiliser le TVI pour démontrer ça c'est sortir le bazooka. Ta deuxième inclusion est effectivement facile, pour la première tu peux chercher à explicitement calculer le t qui permettrait d'exprimer un élément de ton intervalle A comme un élément de B.
-
Merci, corrigé -
Pour la première inclusion :
Soit $y \in A$.
$a \le y \le b$.
Si $a=b$, alors $A = B = \{0\}$.
Supposons $a \neq b$, on a alors :
$0 \le \frac{y-a}{b-a} \le 1$.
Soit $t = \frac{y-a}{b-a}$.
$t \in [0,1]$ et $y=(1-t)a + bt$, donc $y \in B$.
Finalement $A \subset B$.
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