Bonjour ,
exercice intéressant ! Pour I partie non vide bornée de IR je note L(I) = sup I - inf I sa longueur .
:Star:soient x et y deux réels tels que x < y ,
les deux réels f(x) et f(y) appartiennent à l'ensemble f([x,y]) qui a par hypothèse la même longueur que [x,y]
on a donc |f(x) - f(y)| =< L(f([x,y])) = y - x
et f est alors 1- Lipschitzienne et en particulier
continue .
soient x et y deux réels tels que x < y et x
1 , x
2 deux éléments de [x,y] tels que f([x,y]) = [f(x
1),f(x
2)]
on a donc y - x = f(x
2) - f(x
1) =< |x
1 - x
2| =< y - x
et donc |x
1 - x
2| = y - x , c'est à dire , y - x = x
1 - x
2 si x
1 > x
2 , ou , y - x = x
2 - x
1 sinon
dans le premier cas , le réel y - x
1 = x - x
2 serait à la fois positif et négatif et donc nul , ce qui donne x = x
2 et y = x
1et dans le second , le réel y - x
2 = x - x
1 serait à la fois positif et négatif et donc nul , ce qui donne x = x
1 et y = x
2et dans les deux cas on a , |f(x) - f(y)| = y - x .
le reste est facile comme a dit Galilée