Ensemble des nombres premiers dans R

Bonjour,

Je considère $\mathbb{R}$ comme un espace vectoriel sur lui-même muni de la norme $|.|$ (valeur absolue).

Soit $\mathbb{P}$ la partie de $\mathbb{R}$ constituée par l'ensemble des nombres premiers.

Une indication, à vot' bon coeur, pour montrer que $\mathbb{P}$ est fermé dans $\mathbb{R}$ ?

Réponses

  • Tu peux voir que le complémentaire de P est ouvert!
  • Je pense qu’on peut s’en passer, mais $(\{p_n\})_{n\in \N}$, où $p_n$ est le $n$-ième nombre premier, constitue une famille localement finie de fermés de $\R$. Par conséquent leur union qui est $\mathbb{P}$ est fermée.
  • $\mathbb Z$ est discret dans $\mathbb R$, donc chacune de ses parties aussi.
  • Je sais que le singleton ${p}$ est fermé, mais une union infinie de fermés n'est pas forcément un fermé, n'est-ce pas ? Je ne saisis pas en quoi la notion de "localement fini" vient contredire l'affirmation précédente...

    Pour répondre à noobey : effectivement, si $x \in \mathbb{P}^C$, $x$ est centre d'une boule ouverte incluse dans $\mathbb{P}^C$ ; je n'aurais pas pensé que c'était si facile...

    Pas d'autres commentaires ?
  • Mon commentaire ne te convient pas ?

    Une autre manière usuelle de le dire : toute suite convergente d'entiers est stationnaire !
  • @André quand la famille de fermés est localement finie l’union de fermés devient fermée. Mais il est plus simple d’utiliser le vocabulaire de Poirot ou de noobey. En fait on dit essentiellment tous la même chose : si tu prends un point de $\R$, soit c’est un nombre premier soit il existe un voisinage de ce point qui ne contient pas de nombres premiers. C’est assez facile à prouver, si tu tombes sur un entier non premier tu prends un intervalle centré en $x$ de diamètre $1/2$, si tu tombes sur un réel non entier tu prends un intervalle de rayon la moitié de la distance à l’entier le plus proche.
  • Poirot, j'avais posté avant d'avoir ta réponse ; OK, ça veut dire que toute suite convergente de premiers est stationnaire et donc converge vers un premier ; donc $\mathbb{P}$ est égal à son adhérence et donc il est fermé. (Si je ne m'embrouille pas (:P) )

    On a donc une démonstration par caractérisation ensembliste avec les ouverts et une par caractérisation séquentielle avec les suites ; c'est bien.
  • Exact ;-)
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