Exercice Bourbaki

Bonjour,
Je poste ce message ici car c'est à propos d'un exo du Bourbaki théorie des ensembles (E III.74, 22d)
J'ai un gros doute sur la question d) de cette exercice.

Les notations utilisées sont :
$[x,\rightarrow[$ = les majorants de $x$
$R(E)$ = les ouverts réguliers de $E$

Voici l'énoncé introductif :

Soit $E$ un ensemble ordonné. On dit qu'une partie $U$ de $E$ est un ensemble ouvert si pour tout $x\in U$, $U$ contient l'intervalle $[x,\rightarrow[$. On dit qu'un ensemble ouvert $U$ est régulier s'il n'existe aucun ensemble ouvert $V\supset U$, distinct de $U$, tel que $U$ soit cofinal dans $V$.

et voici la question d) :
Si $E_1$ et $E_2$ sont deux ensembles ordonnés, tout ensemble ouvert dans $E_1\times E_2$ est égal à un produit $U_1\times U_2$, où $U_i$ est ouvert dans $E_i$ pour $i=1,2$ ; l'ensemble $R(E_1\times E_2)$ est isomorphe à $R(E_1)\times R(E_2)$.

Ma question est la suivante : je veux bien qu'un ouvert (tel que défini ci-dessus) soit une réunion d'ensembles de type $U_1\times U_2$ mais peut-il être un produit ? (a priori contre-exemple dans $\mathbb R^2$ : l'ensemble des $(x,y)$ tels que $x\geq 0$ et $y\geq 0$ mais dont on aurait enlevé le triangle ABC avec $A=(1,0)$, $B=(0,0)$ et $C=(0,1)$)

Merci d'avance pour vos lumières !

Réponses

  • Tu as raison et ton contrexemple en est un.
    Si on suppose que $E_2$ ou $E_1$ est dirigé, alors un ouvert régulier de $E_1\times E_2$ sera bien un produit d'ouverts (enfin je le fais de tête, mais ça a l'air de marcher - comme je suis de tête je n'arrive pas non plus à voir si l'hypothèse de direction est nécessaire).

    Cela serait cohérent avec la question d'après (?)
  • Merci beaucoup de m'avoir rassuré, j'étais un peu surpris car il y a une grande rigueur dans tous les énoncés et là on tombe d'un coup sur une proposition manifestement fausse. J'espère qu'il n'y a pas de coquille sur des points difficiles à démontrer sinon je risque de tourner en rond longtemps...
    Sinon oui, le fait que ce soit faux pour les ouverts en général s'articule bien avec la question d'après sur laquelle je n'ai pas de problème particulier.

    A+, JL
  • Pour info, le fait que $A = R(E_1\times E_2)$ soit isomorphe à $B = R(E_1)\times R(E_2)$ est faux aussi.
    On a l'inclusion $B\subset A$ mais il n'y a pas bijection. Si je ne me trompe pas, il y a le contre-exemple suivant :
    $E_1$ un ensemble à 3 éléments non comparables entre eux, $E_2$ un ensemble à 2 éléments non comparables entre eux.
    Les ouverts réguliers de $E_i$ sont les parties de $E_i$ et les ouverts réguliers de $E_1\times E_2$ sont les parties de $E_1\times E_2$.
    Il y a 22 éléments dans $B$ et 64 dans $A$ d'où l'absence de bijection.
  • Comment fais-tu pour compter 22 :-D ?
    Es-tu sûr de chez sûr qu'il n'y a pas le petit mot "filtrant" quelque part dans l'énoncé ou dans des hypothèses générales ?
  • @GBZM : je pense aussi qu'il manque un "dirigé" ou "filtrant" quelque part (cf. mon premier message)
    Je pense aussi qu'il doit manquer un "non vide" dans la définition d'ouvert régulier (sinon $\emptyset \times E_2 = \emptyset =E_1\times\emptyset$ par exemple)
  • Un peu après la bataille mais je réponds ;-)

    @Gabuzomeu
    Aucun "filtrant" dans l'énoncé, mais je veux bien l'ajouter si ça permet d'avoir le bon résultat ! C'est ce que disait effectivement Maxtimax.
    Pour le 22, comme $\emptyset$ est bien un ouvert régulier d'après leur définition, j'ai pris en compte que $\emptyset \times G = H \times \emptyset = \emptyset$, donc pour décompter les parties de $R(E_1)\times R(E_2)$ j'ai fait $(2^2 - 1).(2^3 - 1) + 1$.

    @Maxtimax
    Ici, ils considèrent que $\emptyset$ est un ouvert régulier, il y a même des questions où on demande de prouver que les seuls ouverts réguliers d'un ensemble $E$ sont $\emptyset$ et $E$ tout entier. L'ensemble $R_0(E) = R(E)-\{\emptyset \}$ est l'objet de l'exercice suivant.
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