Vieillesse et Brouwer

Je suis très énervé contre moi-même. Je note $A$:

pour tout entier $n>0$ et toute application continue de la boule unité sur sa sphère bord, le maximum $dist(x,f(x))$ est atteint sur la sphère.

Cet été sur l'autoroute, j'ai prouvé l'équivalence avec Brouwer de cet énoncé au volant de ma voiture en 5mn.

Cet hivers (ces jours-ci), j'y ai reréfléchi, et j'ai oublié (algré 20 bonnes minutes de réflexion) :-X :-X :-X

Bon, il est trivial que ça entraine Brouwer. Mais vous me soulageriez en me prouvant (c'est 3 lignes normalement) que c'est impliqué par Brouwer. Un grand merci d'avance. Je ne veux pas faire face à ma vieillesse en y réfléchissant trop longtemps.

Brouwer est "toute application continue de la boule unité fermée dans elle-même a un point fixe"
Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi

Réponses

  • Précision: distance euclidienne sur espace $\R^n$
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  • Allons bon, apres pappus, c'est christophe qui nous parle de sa vieillesse a present!
  • cc a écrit:
    Brouwer est "toute application de la boule unité fermée dans elle-même a un point fixe"

    T’as oublié d’écrire « continue » je crois.
  • lool merci P, du coup, je viens de penser qu'après avoir appuyé sur envoyer, ça m'a fait l'effet d'un tilt et j'ai retrouvé la preuve.

    Soit donc $f :B\to S$, avec $S$ le bord de la boule fermée $B$.

    Soit $g$ la fonction qui envoie $x$ sur $f(sym(x))$ en notant $sym(x)$ le symétrique de $x$ / centre de la boule.

    Supposons $p=g(p) = f(sym(p))$. Comme $p\in S$, la distance entre $sym(p)$ et son image par $f$ qui est $p$ bat évidemment tous les records puisque c'est le diamètre tout entier de S.



    Édit : f est SUPPOSÉE continue
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  • Merci Amathoué, j'edite.
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  • Pourquoi $g$ est continue ?
  • Merci j'édite aussi f est supposée continue
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  • Juste pour être sûr, ce que tu prouves est l'équivalence entre Brouwer et le fait qu'une application continue $g\colon B\to S$ envoie l'un des points $x_0$ de $S$ sur $-x_0$ ?

    La distance n'a pas vraiment d'utilité ici, non ?
  • Oui on peut le dire comme ça aussi, mais j'aime bien exhiber "le confort" qu'on a dans ces phénomènes: il est évident que l'énoncé que j'évoquais entraine Brouwer et pourtant il est nettement moins fort en apparence que celui que tu signales.
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  • Pour faire vivre le fil puisque réponse a été donnée, je vais insister sur une question qui me revient de temps en temps en tête et que je n'ai jamais résolue de manière définitive.

    On a une sorte de deux énoncés qui se tiennent par la barbichette. Je ne traite le problème qu'en dimension 2, bien qu'il soit valable en toute dimension fini. Je note $J:=[0,1]$.

    Enoncé1 : soit $f$ continue de $J^2$ dans $\R$ telle que $\forall x: (f(0,x) <0$ et $f(1,x)>0$. Alors il existe un connexe $a,b,C$ avec $C$ connexe inclus dans $J^2$ tels que $(a,0)\in C$ et $(b,1)\in C$ et $\forall u\in C: f(u)= 0$

    Enoncé2: soit $f$ continue de $J^2$ dans $\R$ et $g := (x,y)\mapsto f(y,x)$. Alors il existe $h\in \{f;g\}$ , $x\in \R$ et il existe $a,b,C$ avec $C$ connexe inclus dans $J^2$ tels que $(a,0)\in C$ et $(b,1)\in C$ et $\forall u\in C: f(u)= x$


    Ces deux énoncés se ressemblent un peu, mais le deuxième (équivalent facilement à Brouwer) revêt un profil $\forall \exists$ alors que le premier semble beaucoup plus fort en ce qu'il annonce presque la même chose sous la forme $\exists \forall$ (ie l'absence de besoin du $x$)

    Un jour ou l'autre j'aimerais bien savoir s'il existe des liens d'implication prouvable avec des preuves faciles et courtes entre ces deux énoncés (qui sont tous deux des théorèmes se déduisant pas trop difficilement de Brouwer.
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