« Espaces vectoriels normés/Définitions - Éléments de Topologie » : différence entre les versions
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Ligne 12 :
{{Définition
| titre = Définition : Norme
| contenu =
Une '''norme sur <math>E</math>''' est une application <math>\|.\| : E \to \R^+</math> telle que <math>\forall x,y\in E , \;\forall \lambda\in \R</math>:
Ligne 21 :
'''Exemples :'''
* Dans <math>\R</math> ,
* Sur <math>\R^n \; (n\in\N)</math>, les trois normes les plus classiques sont :
** <math>\|\cdot\|_1 : x =(x_1,\ldots,x_n)\mapsto \|x\|_1 = \sum_{i=1}^n |x_i|</math> ;
** <math>\|\cdot\|_2 : x =(x_1,\ldots,x_n)\mapsto \|x\|_2 = \sqrt{\sum_{i=1}^n x_i^2}</math> :
** et plus généralement <math>\forall p\in\N, \; \|\cdot\|_p : x =(x_1,\ldots,x_n)\mapsto \|x\|_p = \sqrt[p]{\sum_{i=1}^n x_i^p}</math> ;
** <math>\|\cdot\|_\infty : x =(x_1,\ldots,x_n)\mapsto \|x\|_\infty = \sup_i|x_i|.</math>
* Sur
** <math>\forall p\in\N, \; \|\cdot\|_p : f \mapsto \|f\|_p = \sqrt[p]{\int_a^b |f(x)|^p \mathrm{d}x}</math> ;
** <math>\|\cdot\|_\infty : f \mapsto \|f\|_\infty = \sup_{x\in[a,b]} |f(x)|</math> : on parle de norme "infini" ou norme "sup" ou '''norme de la [[Suites et séries de fonctions/Suites de fonctions|convergence uniforme]]'''.
À partir
{{Définition
Ligne 39 :
<center>{{Encadre|contenu=<math>d(x,y) = \|x-y\|.</math>}}</center>}}
Il
On démontre, comme dans <math>\R</math>, la ''deuxième inégalité triangulaire'' :
Ligne 50 :
| titre = Définition : Équivalence de normes
| contenu =
Soient <math>\|\cdot\|_1</math> et <math>\|\cdot\|_2</math> deux nomes sur un même e.v.n. <math>E</math>. On dit que <math>\|\cdot\|_1</math> est '''équivalente''' à <math>\|\cdot\|_2</math>
<center>{{Encadre|contenu=<math>\forall x\in E\quad\alpha \|x\|_1\le \|x\|_2 \le \beta\|x\|_1.</math>}}</center>}}
La relation « est équivalente à » est une relation d'équivalence sur
'''Exemple :''' sur <math>\R^n</math>, toutes les normes sont équivalentes.
Ligne 60 :
{{Définition
| titre = Définitions : Boules
| contenu =
Soient <math>x\in E</math> et <math>r\in \R^+_*</math>.<br />
* La''' boule ouverte de centre <math>x</math> et de rayon <math>r</math>''' est
<center><math>\mathcal {B_O}(x,r) = \{y\in E| \|x-y\| < r\}</math></center>
* La''' boule fermée de centre <math>x</math> et de rayon <math>r</math>''' est
<center><math>\mathcal {B_F}(x,r) = \{y\in E| \|x-y\| \le r\}</math></center>}}
Ligne 73 :
Le vocabulaire topologique est souvent très imagé (voisinage,ouvert,etc.) et finalement assez naturel.
{{Définition
| titre = Définition : Voisinage
| contenu =
Soit <math>x\in E</math>.<br />
Ligne 79 :
{{Définition
| titre = Définitions : Ouverts et fermés
| contenu =
Soit <math>A\subset E</math>.<br />
Ligne 89 :
| contenu =
Soit <math>A\subset E</math>.<br />
* Un point <math>x\in A</math> est dit '''intérieur à <math>A</math>''' si, et seulement si, il existe un voisinage de <math>x</math> distinct de <math>A</math> entièrement contenu dans <math>A</math>.<br /> '''
* Un point <math>x\in A</math> est dit '''adhérent à <math>A</math>''' si, et seulement si, tout voisinage de <math>x</math> rencontre <math>A</math>.<br /> '''
* '''La frontière de <math>A</math>''' est
<center><math>\mathrm{Fr}(A) = \bar A - \stackrel{\ \circ}{A}</math></center>.}}
Ligne 97 :
| contenu =
[[Fichier:Otoczenia.svg|400 px|center]]
Sur
* les points <math> W</math> et <math>B</math> sont adhérents à <math>A</math>, mais pas <math>Z</math> ;
* seul le point <math>W</math> est intérieur à <math>A</math> ;
Ligne 118 :
Cela signifie donc que tout ouvert non vide de <math>B</math> contient un point de <math>A</math>.
Intuitivement, les parties denses
{{Exemple
Ligne 127 :
{{Définition
| titre = Définitions : Points isolés et
| contenu =
Soit <math>A\subset E</math>.<br />
* <math>x\in A</math> est un '''point
* Un point de <math>A</math> est '''isolé''' si, et seulement si, il ne
== Premières propriétés topologiques ==
Ligne 137 :
* <math>E</math> et <math>\varnothing</math> sont les seules parties de <math>E</math> à être à la fois ouvertes et fermées.
* Une boule ouverte (resp. fermée) est bien sûr un ouvert (resp. un fermé).
* La réunion et
Pour
(à finir)
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