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 Problème.

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2 participants
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MohE
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MohE


Masculin Nombre de messages : 317
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MessageSujet: Problème.   Problème. EmptyDim 04 Aoû 2013, 03:36

Salam.
Voici des questions intéréssantes abordables par les sups (sauf peut-etre le 5).
Problème.
1- Soit f:[0,1]--->IR une fonction strictement croissante. Montrer que l'ensemble des ses points de discontinuités est dénombrable.
2- Construire une fonction strictement croissante f:[0,1]--->[0,1] telle que l'ensemble des ces points de discontinuités est infinie.
3- Soit A un sous-ensemble dénombrable de [0,1]. Construire une fonction f:[0,1]-->[0,1] strictement croissante telle que A est son ensemble de points de discontinuités.
Bonus.
4-Existe-t-il une fonction f continue sur les irrationneles et discontinue sur les rationnels.
5-Existe-t-il une fonction f continue sur les rationneles et discontinue sur les irrationnels.
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Vz
Féru
Vz


Masculin Nombre de messages : 63
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MessageSujet: Re: Problème.   Problème. EmptyMar 06 Aoû 2013, 01:15

Dans la première question il faut voir que chaque point de discontinuité a son " propre" voisinage, en effet si Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072 et Problème. 95cb0bfd2977c761298d9624e4b4d4c72a39974a sont deux points de discontinuité de Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 avec Problème. 833290e494c7fe6f1e76e6e0b1c17fa1cf1ff210 alors par monotonie de Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 les limites à droites et à gauches existent et on a par passage à la limite Problème. 2bf000279cc0a985bd0b289e68aec7ea78146dbd donc on peut associer aux deux points Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072 et Problème. 95cb0bfd2977c761298d9624e4b4d4c72a39974a les intervalles ouverts disjoints et non vides Problème. Ced287016afa68ef2b4965e60c7ac5871471b28c et Problème. Cacab32406d960e85ca6d5f7cfd414e62aceb1c9, qui eux même ( contiennent à priori des rationnels) peuvent être associés à deux rationnels toujours distincts, et on vient donc de construire une injection entre l'ensemble des points de discontinuité et l'ensemble dénombrable Problème. 242caa40867f427b3d560c541e4b60e878f790b0.
 
Pour résoudre les questions Problème. Da4b9237bacccdf19c0760cab7aec4a8359010b0 et Problème. 1b6453892473a467d07372d45eb05abc2031647a il suffira de résoudre la question Problème. 77de68daecd823babbb58edb1c8e14d7106e83bb:
D'abord on va noter Problème. 45beabdff4be025c967bfa7ce3315fcff63319d4 la suite des éléments de l'ensemble dénombrable Problème. 6dcd4ce23d88e2ee9568ba546c007c63d9131c1b ensuite, définissons la fonction Problème. 7f817a5ecdcf347dca623e54075865802148b04d par :
Problème. D12447ffeb1b3ba7577e9a10abfd358dc95d0573
On va définir alors la fonction Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 par :
Problème. C90227fd4108be2db2a4aec860ce50d26a3f3b5c
La fonction Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 est dès lors strictement croissante par croissance des fonctions Problème. 7f817a5ecdcf347dca623e54075865802148b04d, elle est bien définie puisque 
Problème. 6d37b88a0f937a03a671949a5c6a5e316f270a7d
elle est continue sur tout point Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072 n'appartenant pas à Problème. 6dcd4ce23d88e2ee9568ba546c007c63d9131c1b en effet :
si Problème. A5a368858f838ab192a78d43b9899d2b160a995b alors les fonctions Problème. 7f817a5ecdcf347dca623e54075865802148b04d sont continues en Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072 car on peut trouver un voisinage de Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072 sur lequel la fonction Problème. 7f817a5ecdcf347dca623e54075865802148b04d soit constante donc continue en Problème. 11f6ad8ec52a2984abaafd7c3b516503785c2072, comme il y a clairement convergence normale de Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 sur Problème. 720b31239fc803154e1cb9151cff27751fc7bfb8, on en déduit immédiatement la continuité de Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 sur Problème. 720b31239fc803154e1cb9151cff27751fc7bfb8, il suffit de vérifier maintenant qu'elle n'est pas continue en un point Problème. B93e6f239fad8d0444d74634490a6e0e067b8954, pour ce faire on peut directement voir que 
 
Problème. 066f81dc72e59a2ae391a40a5203a951666e1d4d
Pour se ramener à [0,1] il suffit de multiplier la série par une constante bien choisie,donc la fonction Problème. 4a0a19218e082a343a1b17e5333409af9d98f0f5 convient .
La dernière question est une conséquence d'un résultat topologique qui stipule que l'ensemble des points de continuité d'une application quelconque est 
une intersection dénombrable d'ouverts. Or Problème. 242caa40867f427b3d560c541e4b60e878f790b0 ne peut pas vérifier çela Problème. 5535bcdec4c47f48bc7dcaaf51ba2b5901a202e5


Dernière édition par Vz le Mar 06 Aoû 2013, 16:17, édité 1 fois
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Vz
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MessageSujet: Re: Problème.   Problème. EmptyMar 06 Aoû 2013, 01:46

Je me permets de te faire part d'un exercice similaire et intéressant :
 
Soit Problème. 08949ef8d1e6067f346187c7ca48f066a7ad27b0 continue à gauche en tout point. Montrer que l’ensemble de ses points de discontinuité est dénombrable.
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MessageSujet: Re: Problème.   Problème. EmptyDim 06 Oct 2013, 01:01

Salam Vz!
Bien vu!
Pour ton problème, si on associe à chaque x l'élément de l'ensemble de cantor, le plus proche de x à sa droite, il me semble qu'on retrouve une fonction continue à gauche en tout point discontinue néanmoins en tout point de l'ensemble de cantor...
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