Discontinuité fonction monotone
Salut,
J'ai rédigé un truc dont je ne suis pas sûr, tout ça a cause de l'ensemble sur lequel est définie l'application.
Soient $I$ un intervalle de $\mathbf R$ et $f:I\longrightarrow\mathbf R$ croissante (on obtient le cas décroissante en considérant $-f$). On note $D$ l'ensemble de ses points de discontinuités. Comme la notion de limite à gauche ou à droite peut ne pas avoir de sens en dehors de l'intérieur de $I$, voilà comment je procède.
On note $D'=\{x\in\mathring{I}\mid f(x^{-})<f(x^{+})\}$ qui est l'ensemble des points de discontinuité de $f$ auquel on enlève éventuellement les extrémités (qui sont en nombre fini). Il suffit donc de montrer la dénombrabilité de $D'$ pour obtenir celle de $D$.
Comme $\mathbf Q$ est dense dans $\mathbf R$, pour tout $x\in\mathring{I}$, on choisit (axiome du choix) un $r_x\in\, ]f(x^{-}),f(x^{+})[$.
Comme $\mathbf Q$ est dénombrable, il reste à montrer que $D'\rightarrow\mathbf Q,\ x\mapsto r_x$ est injective. Soit $(x,y)\in D'^2$ tel que $x\neq y$, par exemple $x<y$. Par croissance de $f$, on a donc $f(x)\leq f(y)$ donc $r_x<f(x^{+})\leq f(y^{-})<r_y$ donc $r_x\neq r_y$.
1) Est-ce que cette démonstration est bonne ?
2) Peut-on généraliser à une application (toujours croissante) définie sur une partie quelconque $X$ de $\mathbf R$ ?
Edit : pardon je me rends compte que je ne suis pas dans le forum analyse...
[J'ai déplacé en "Analyse". :-) AD]
J'ai rédigé un truc dont je ne suis pas sûr, tout ça a cause de l'ensemble sur lequel est définie l'application.
Soient $I$ un intervalle de $\mathbf R$ et $f:I\longrightarrow\mathbf R$ croissante (on obtient le cas décroissante en considérant $-f$). On note $D$ l'ensemble de ses points de discontinuités. Comme la notion de limite à gauche ou à droite peut ne pas avoir de sens en dehors de l'intérieur de $I$, voilà comment je procède.
On note $D'=\{x\in\mathring{I}\mid f(x^{-})<f(x^{+})\}$ qui est l'ensemble des points de discontinuité de $f$ auquel on enlève éventuellement les extrémités (qui sont en nombre fini). Il suffit donc de montrer la dénombrabilité de $D'$ pour obtenir celle de $D$.
Comme $\mathbf Q$ est dense dans $\mathbf R$, pour tout $x\in\mathring{I}$, on choisit (axiome du choix) un $r_x\in\, ]f(x^{-}),f(x^{+})[$.
Comme $\mathbf Q$ est dénombrable, il reste à montrer que $D'\rightarrow\mathbf Q,\ x\mapsto r_x$ est injective. Soit $(x,y)\in D'^2$ tel que $x\neq y$, par exemple $x<y$. Par croissance de $f$, on a donc $f(x)\leq f(y)$ donc $r_x<f(x^{+})\leq f(y^{-})<r_y$ donc $r_x\neq r_y$.
1) Est-ce que cette démonstration est bonne ?
2) Peut-on généraliser à une application (toujours croissante) définie sur une partie quelconque $X$ de $\mathbf R$ ?
Edit : pardon je me rends compte que je ne suis pas dans le forum analyse...
[J'ai déplacé en "Analyse". :-) AD]
Réponses
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Oups, en effet. Je vais corriger (correction en bleu).
Et pour ma question 2) ? -
Il y a forcément un nombre dénombrable de sauts de hauteur $\in[a,b]$
Pour ton autre question regarde l'ensemble de Cantor -
Pour la question 2) la réponse est oui il me semble. Regarde cette discussion http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?4,531152,531162.
-
Petite remarque : il n'est pas difficile d'expliciter un algorithme pour choisir un rationnel dans ton intervalle $]f(x^-); f(x^+)[$ donc on peut, si on le désire, se passer de l'axiome du choix.
Pour ta deuxième question il suffit de remarquer sur si $f : E \to \R$ est une fonction croissante on peut facilement la prolonger en une fonction $\widetilde f$ croissante sur $\R$ tout entier en posant $\widetilde f (x) = \sup\limits_{y \in E\cap ]{-}\infty, x]} f(y)$. -
Pour mon ensemble de Cantor je pensais qu'il voulait dire une fonction localement croissante $E\to \R$.
-
On cherche un algorithme qui à un intervalle ouvert $I$ associe un rationnel $q \in I$. En voici un exemple :
Si $I=\R$ prendre $0$.
Si $I=]-\infty ; \beta[$ prendre $\max (I\cap \Z)$.
Si $I= ]\alpha ; + \infty[$ prendre $\min (I\cap \Z)$.
Reste maintenant le cas où $I$ est borné :
Soit $n\geq 0$ le plus petit entier tel que $2^{-n}\Z \cap I$ soit non vide (il existe bien), prendre $\min (2^{-n}\Z\cap I)$. -
supp
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