Blocs dans $\mathbb Z^n$

Bonsoir,
Soit $n\in\mathbb{N}^*$.
On appelle bloc de $\mathbb{Z}^n$ tout $\prod _{i=1}^n [\![p_i,q_i]\!],$ où $\forall i\in [\![1,n]\!],\ (p_i,q_i)\in\mathbb{Z}^2\ \wedge\ p_i \leqslant q_i$.

On dit que $x$, $y\in\mathbb{Z}^n$ sont adjacents ssi $d(x,y) = 1$ où $d$ désigne la distance euclidienne de $\mathbb{R}^n$ muni du produit scalaire canonique.
On dit que $A$, $B\subset\mathbb{Z}^n$ sont adjacents ssi $A$ et $B$ sont disjoints et il existe $(a,b)\in A\times B$ tel que $a$ et $b$ sont adjacents.

On appelle chemin de $\mathbb{Z}^n$ toute suite finie $(x_1, \ldots, x_m) \in\left (\mathbb{Z}^n\right)^m$ $(m\in\mathbb{N}^*)$ telle que pour tout $k\in [\![1,m-1]\!]$, $x_k$ et $x_{k+1}$ sont adjacents.

On dit que $A\subset\mathbb{Z}^n$ est entourée des blocs $B_1,\ldots, B_s$ ssi les $B_j$ sont deux à deux disjoints et adjacents à $A$, tout chemin de $A$ vers $\mathbb{Z}^n\setminus\left (A\cup\bigcup _{j=1}^s B_j\right )$ passe par $\bigcup _{j=1}^s B_j$, [edit] et $A$ n'est pas adjacente à $\mathbb{Z}^n\setminus\left (A\cup\bigcup _{j=1}^s B_j\right )$.

Soit $B$ un bloc de $\mathbb{Z}^n$ : $B = \prod _{i=1}^n [\![p_i,q_i]\!]$.
On appelle faces externes de $B$ les ensembles $\{p_i - 1\}\times\prod _{\substack{j=1 \\ j\neq i}}^n [\![p_j,q_j]\!]$ et $\{q_i + 1\}\times\prod _{\substack{j=1 \\ j\neq i}}^n [\![p_j,q_j]\!],$ où $i\in[\![1,n]\!]$.
Soient $A\subset\mathbb{Z}^n$ et $B$ un bloc de $\mathbb{Z}^n$.
On dit qu'un bloc $B$ de $\mathbb{Z}^n$ est étirable vers $A\subset\mathbb{Z}^n$ ss'il existe une face externe de $B_j$ incluse dans $A$.

On dit que $A\subset\mathbb{Z}^n$ est $\mathbb{Z}^n$-connexe ssi pour tout $(x,y)\in A$, il existe un chemin de $\mathbb{Z}^n$ de $x$ vers $y$.


Question : Soit $A\subset\mathbb{Z}^n$ non vide, entourée de blocs $B_1, ..., B_s$.
On suppose qu'aucun des $B_j$ n'est étirable vers $A$.
Les composantes $\mathbb{Z}^n$-connexes de $A$ sont-elles nécessairement des blocs ?

Réponses

  • Edit : ajout d'une condition importante dans la définition de "entourée"
  • Déjà, je ne vois pas ce que la condition supplémentaire apporte : Si $A$ est adjacent à l'autre ensemble, il me semble qu'on peut facilement trouver un chemin qui les relie sans passer par les $B$.

    Quant à la question, il me semble que non à partir de la dimension $n=3$. Je pense pouvoir faire un dessin mais ne suis par très habile dans le domaine. Mais si tu prends un domaine en forme de L dans ${\mathbb Z }^2 $ et que tu en fais pour $A$ le produit par un intervalle, c'est ${\mathbb Z}^3 $-connexe et tu peux entourer le L dans ${\mathbb Z}^2 $ avec un seul bloc étirable vers le L. Dans la dimension au-dessus, il suffit de faire le produit des blocs avec l'intervalle en faisant "dépasser vers le haut" le produit du seul bloc étirable par l'intervalle. Il n'y a plus alors qu'à entourer les deux faces haute et basse par des plaques assez grandes pour que plus rien ne soit étirable vers $A$.
  • Merci pour ta réponse !

    En fait la condition supplémentaire est importante pour ce que je veux faire de ce problème. J'ai préféré la mettre pour accroître les chances que l'énoncé soit juste, mais c'est vrai qu'in fine elle est inutile.

    Pour le contre-exemple, je suis d'accord.
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