f continue sur A

Bonjour,

Petite question à tous ceux qui enseignent ou ont enseigné (c'est sans doute un marronnier, mais je n'ai pas su trouver des réponses antérieures).

On considère une fonction $f$ définie sur $\R$, à valeurs dans $\R$.
Soit $A$ une partie de $\R$.

Quand vous dites "$f$ est continue sur $A$", que voulez-vous signifier ?
  1. La fonction $f$ est continue en tout point $a$ de $A$
  2. La restriction de $f$ à la partie $A$ est continue en tout point de $a$
  3. L'image réciproque par $f$ de tout ouvert de $A$ est un ouvert de $\R$ [Edit : j'ai dit n'importe quoi... On peut oublier cette option]
  4. La réponse (d).

En particulier, si vous avez fait un choix pour l'une ou l'autre des réponses, pouvez-vous m'expliquer pourquoi ce choix plutôt qu'un autre ?

Merci d'avance pour vos réponses éclairées.

Réponses

  • Question amusante... J'hésiterais entre a et b. J'écarte c parce que « continue sur » doit parler de l'ensemble de départ et pas de l'ensemble d'arrivée et d qui doit vouloir dire « autre réponse ».

    Une remarque évidente : si $A$ est un ouvert, il est équivalent de dire que $f$ est continue en un point $a$ de $A$ et que la restriction $f|_A$ de $f$ à $A$ est continue en $a$. La raison en est qu'un voisinage (assez petit) de $a$ dans $\R$ ou dans $A$, c'est la même chose.

    En fait, le seul théorème qui me vient à l'esprit où il y a une différence entre domaine de définition et domaine de continuité, c'est la continuité d'une fonction convexe à l'intérieur de son intervalle de définition $I$, ce que je dis sur $\stackrel{\circ}I$. Je pense aussi aux accroissements finis, où il s'agit de la dérivabilité sur $\left]a,b\right[$ et pas de continuité. Dans ces cas, les définitions a et b coïncident donc.

    Au bout du compte, j'opte pour l'interprétation a : continue sur $A$ signifie continue en tout point de $A$. Usage de la locution : exprimer où une hypothèse locale est vraie pour les théorèmes de passage du local au global. Si on passe de $f$ à sa restriction $f|_A$ à $A$, on change totalement de fonction et donc ce n'est plus une propriété de $f$ (sauf si $A$ est ouvert) ; pour moi, cela disqualifie l'interprétation b.
  • Idem que Math Coss, pour moi continue sur $A$ veut dire continue en tout point de $A$, et si on veut parler de b) alors on utilisera la fonction $f_{|A}$.

    Un exemple de la deuxième utilisation est donné par le théorème de Lusin : soit $f$ une fonction mesurable sur $[0;1]$ et $\varepsilon >0$ un réel, il existe un ensemble mesurable $E\subset[0;1]$ tel que $\lambda(E) >1-\varepsilon$ et $f_{|E}$ est continue. Il se peut très bien que $f$ soit discontinue en tout point de $[0;1]$ par contre.

    Pour la c) je ne l'ai jamais entendue et je ne suis pas sûr de voir le rapport avec la continuité.
  • Merci pour cette contribution.
    J'en attends d'autres, bien évidemment.

    PS : La réponse (d) est un hommage à un sketch de Gad Elmaleh parodiant "Qui veut gagner des millions ?".
  • Bonjour.

    La c) est évidemment sans rapport avec la continuité, puisqu'elle n'a pas de sens : les sous-ensembles de A n'ont pas d'image réciproque par $f$.
    Une fois réécrite
    "L'image réciproque par $f$ de tout ouvert de $\R$ est un ouvert de $A$"
    elle perd tout intérêt, car les images réciproques n'ont aucune raison d'être contenues dans $A$. Il reste alors
    "L'image réciproque par $f_A$ de tout ouvert de $\R$ est un ouvert de $A$"
    qui me semble équivalent au b).

    Cordialement.
  • Bonjour,
    Je ne suis pas enseignant, mais je donne des colles et l'un de mes exos utilise la définition a). Quand je le donne, je précise bien "continue en tout point de $A$" car je trouve que "continue sur $A$" est trop ambigu entre a) et b). Et ce serait bête d'être mal compris par l'élève alors que ça ne coûte vraiment pas grand chose de préciser "en tout point". Donc ma réponse à « qu'entendez-vous par "continue sur $A$" ? » est « je ne dis jamais "continue sur $A$" » :-P.
  • Merci gerard0 de m'avoir fait remarquer l'incohérence de la réponse (c).
    Je l'avais rajoutée à la va-vite simplement pour atteindre la réponse (d). Mal m'en a pris.

    Vous pouvez totalement ignorer cette option inutile et maladroite.

    Quant aux autres remarques, je suis d'accord avec Calli sur la désambiguïsation nécessaire.

    Mon propos de départ venait des cas souvent étudiés en première année post-bac où l'on définit une fonction "par morceaux" et où l'on doit montrer que l'on obtient une fonction continue, voire dérivable, $C^1$, $C^2$, etc...

    Exemple : on définit la fonction $f$ qui à $t\in\R$ associe $(1-t^2)^3$ si $|t|\leq 1$ et $0$ sinon.
    • Comment faire comprendre aux élèves qu'ils ne peuvent pas écrire de but en blanc "$f$ est continue sur $[-1,1]$" (au sens du (a) ci-dessus) sans se poser la question de la continuité à gauche en $-1$ ou à droite en $1$ ?
    • Pire : comment leur faire comprendre qu'ils ne peuvent pas parler de $f'$ sur le segment $[-1,1]$ tant qu'ils n'ont pas prouvé que la fonction $f$ est dérivable en $-1$ et en $1$... alors qu'ils "voient" que la restriction à ce segment est polynomiale donc dérivable ?
    Bref, avez-vous une technique autre que le rabâchage pour leur inculquer ces réflexes ?
  • La schlague ?
  • Une idée intéressante, mais qui passerait sans doute assez mal dans l'enseignement indulgent qui est le nôtre actuellement. (:P)
  • Bisam, il me semble qu’une question assez proche a donné lieu récemment à d’épiques crêpages de chignons jusqu’au scalp.

  • Bienveillant, l'enseignement. Pas indulgent.

    La bienveillance est naturelle.

    L'indulgence s’achète.

    e.v.
    Personne n'a raison contre un enfant qui pleure.


  • Idem : continue sur A c’est continue en tout point de A.

    Dans une discussion d’il y a deux ou trois ans j’avais trouvé bien mal habiles et bien mal inspirés des intervenants qui le sont habituellement. Comme le sujet du fil n’était pas exactement celui-là, ce sera difficile de retrouver les échanges.

    On avait des choses du genre « ça dépend, faut pas pousser ».
  • Bonjour,

    Les indulgences peuvent même être très rentables.

    La Chapelle Montligeon : 550 âmes.
  • Étrange coïncidence... en trainant ici et là je retrouve ledit fil : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?18,1589906,1590362

    C'était sur "dérivable sur" au lieu de "continue sur".
  • Déjà deux ans... Je croyais que c’était il y a deux mois... Ah, ça me revient, c’était au sujet de $\sqrt x$ en zéro. À droite ou tout court. Épique.

  • Yes.
    Franchement j’ai été déçu de quelques messages.
    M’enfin pas de fâcherie.
  • J'ai toujours utilisé la b.

    Un jour,sur ce forum, un intervenant m'a fait remarquer qu'il fallait utiliser la a. : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?18,1153333,1153337

    J'ai battu ma coulpe et en retraite.

    Mais ensuite, aléa est intervenu et a dit qu'il fallait utiliser la b.

    Depuis je pense en avoir tiré l'enseignement suivant : il vaut mieux préciser ce qu'on veut dire.

    A vrai dire, je pense qu'il vaut toujours mieux préciser ses définitions, même quand elles sont universellement reconnues et qu'il n'y a quasiment aucun risque d'être mal compris. Comme c'est chose aisée en mathématiques, autant ne pas se priver.
  • Le distinguo est sans doute entre "sur" et "en tout point". Personnellement pour b je précise toujours que j' emploie la restriction.

    Edit message corrigé, j'avais mal lu
  • Ce qui est étrange quand même c’est que quand $f$ est de $I$ dans $\mathbb R$, je ne vois pas l’intérêt d’écrire « $f$ est continue sur $I$ » et je préfère dans ce cas « $f$ est continue ».
  • Bonjour

    Ah ben non. La fonction inverse n'est pas continue. Mais elle est continue sur $\R_*^+$
    Ce site est fatigant. Les gens modifient sans cesse leurs messages passés, et on ne comprend plus rien à la discussion. Je suis nostalgique du temps où, si on postait une bêtise, on devait l'assumer. Et si on cite le passage pour l'ancrer, l'administrateur supprime en disant qu'on n'a pas besoin de recopier le message passé.
  • On saute de marronnier en marronnier comme des chimpanzés agiles ! Prenant le parti d'identifier fonction et application, on peut affirmer que la fonction inverse est continue.
  • Pour moi il n'y pas d'ambiguïté. La réponse correcte est la (a).
    La (b) introduit une nouvelle fonction qui ne coïncide pas avec f.

    Il est utile de rappeler qu'une fonction est définie par son domaine, codomaine et loi de correspondance. f et f|A ont des domaines qui sont différents ergo il s'agit de deux fonctions différentes.
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