Propriétés sur ensembles Jordan mesurables

Bonjour,

voici une série de propriétés simples que je n'arrive pas à montrer juste avec les données du cours.

Données du cours
Un ensemble borné $D \subset \mathcal{R}^2$ est dit mesurable au sens de Jordan si $A_{int} (D) = A_{ext} (D)$ avec
$A_{int} (D) = sup_{S \subset D} aire (S)$ et $A_{ext} (D) = inf_{D \subset S} aire (S)$.

Soient $A, B \subset \mathcal{R}^2$ deux parties bornées mesurables au sens de Jordan alors les propriétés suivantes sont satisfaites :
1) $A \cap B$, $A \cup B$, $A \backslash B$ et $A \Delta B$ sont aussi mesurables au sens de Jordan.
2) Si $A \cap B = \emptyset$ alors $aire (A\cup B) = aire (A) + aire (B)$
3) Si $A \subset B$ alors $aire (A) \le aire (B)$
4) On a toujours $aire (A\cup B) \le aire (A) + aire (B)$.

J'imagine que la démonstration se montre toujours de la même manière.
Je vous montre mon raisonnement pour le premier point.
Par hypothèse, $A$ et $B$ sont Jordan-mesurables, donc par définition :
$A_{int} (A) = A_{ext} (A)$ et $A_{int} (B) = A_{ext} (B)$.
Donc $A_{int} (A) \cap A_{int} (B) = A_{ext} (A) \cap A_{ext} (B)$ (est-ce que je peux réellement prendre l'intersection de deux réels ? ou bien devrais-je plutôt écrire que $int (A) = ext (A)$ (mais ça, rien ne me le dit).

Merci pour votre aide

Réponses

  • déjà je pense que tu as dû faire une erreur d'inattention, dans tes sup et inf il faut que ce soient des aires de $S$ sinon ça ne veut pas dire grand chose.

    ensuite, il faut voir si tu peux exprimer $\text{sup}_{S \subset (A \cap B)}(\text{Aire}_{ext}(S))$ à partir d'un sup sur $A$ et d'un sup sur $B$.
  • @Homo Topi

    Merci d'avoir signalé mon erreur, j'ai de suite corrigé, merci.

    Quant à ta piste…
    J'ai essayé de réécrire comme ceci
    $A_{int} (A) = sup_{S_A \subset A} aire (S_A) = inf_{A \subset S_A} aire (S_A) = A_{ext} (A)$
    $A_{int} (B) = sup_{S_B \subset B} aire (S_B)= inf_{B \subset S_B} aire (S_B) = A_{ext} (B)$.
    Pour $A \cap B$,
    $A_{int} (A \cap B) = sup_{S \subset A \cap B} aire (S)$
    donc c'est $sup_{S \subset A \ et \ S \subset B} aire (S)$.

    Et je suis de nouveau bloquée… Je ne vois pas comment cela dépend des "sup" de A et de B.
  • Tout d'abord, ta définition est circulaire, qu'est-ce que l'aire d'une partie de $\mathbb R^2$ ? Je pense que dans tes bornes inférieure et supérieure il faut se restreindre aux réunions finies de carrés (ou de rectangle par exemple), pour lesquels la notion d'aire est bien définie. Tu peux regarder ce cours https://www.math.u-psud.fr/~merker/Enseignement/Integration/jordan-mesure.pdf

    Ensuite pour ta tentative de démonstration, une intersection de réels n'a aucun sens. Ce qu'il te faut montrer dans ton premier cas c'est que $A_{int}(A \cap B) = A_{ext}(A \cap B)$. On a toujours $A_{int}(C) \leq A_{ext}(C)$ pour n'importe quelle partie $C$ de $\mathbb R^2$, il te faut donc montrer l'inégalité inverse. Pour cela, il faut se ramener aux définitions. Si
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