Limites réelles

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chombier
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Limites réelles

par chombier » 04 Mar 2019, 12:48

Bonjour à tous,

J'essaie de rendre cohérent mon nouveau bagage en topologie générale avec les définitions de limite de fonctions à variable réelle que j'ai apprises en terminale/L1. Eh bien ce n'est pas si simple. Je n'ai pas envie de parler de filtres, c'est vraiment trop hors programme.

Pour résumer mon petit topo, et c'est là que j'ai besoin d'aide (de confirmer que je ne dis pas n'importe quoi) :
1 - si on transpose directement la notion de limite en topologie générale à la notion de limite réelle, on se retrouve avec la définition de limite non épointée (celle qui est si controversée)
2 - la notion de base de voisinage permet d'avoir une définition avec des boules
3 - si on prends comme base de voisinage l'ensemble des boules ouvertes, on se retrouve avec des inégalités strictes, si on prends comme base de voisinage l'ensemble des boules fermées, on se retrouve avec des inégalités larges
4 - pour retrouver les notions de limite épointée, de limite à gauche, et de limite à droite, il faut utiliser la notion de limite "selon A" où A est un sous-ensemble de l'ensemble de définition de f

Soient :
    une fonction de dans
    ,
    ,

On dit que a pour limite en selon si :


Ainsi, la limite classique est obtenue en prenant
la limite épointée est obtenue en prenant
la limite à gauche est obtenue en prenant
la limite à droite est obtenue en prenant

Rassurez moi, c'est cohérent tout ça ? :shock:
Modifié en dernier par chombier le 04 Mar 2019, 16:48, modifié 1 fois.



tournesol
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Re: Limites réelles

par tournesol » 04 Mar 2019, 15:34

Pour moi tout est correct (sauf un crochet qui est mal orienté dans ta dernière ligne mais c'est vraiement un détail insignifiant) .

Skullkid
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Re: Limites réelles

par Skullkid » 04 Mar 2019, 15:50

Bonjour, pour rajouter à la liste, on peut aussi considérer les limites à gauche et à droite dans leur version épointée ou non (dans ce que tu as écrit, si on oublie la coquille avec le crochet fermé en , ta limite à gauche est épointée mais pas ta limite à droite).

À noter aussi que la "controverse" de l'épointage se retrouve aussi dans la définition générale : on peut épointer les ouverts ou les voisinages.

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chombier
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Re: Limites réelles

par chombier » 04 Mar 2019, 17:20

tournesol a écrit:Pour moi tout est correct (sauf un crochet qui est mal orienté dans ta dernière ligne mais c'est vraiement un détail insignifiant) .

Merci j'ai corrigé

Skullkid a écrit:Bonjour, pour rajouter à la liste, on peut aussi considérer les limites à gauche et à droite dans leur version épointée ou non (dans ce que tu as écrit, si on oublie la coquille avec le crochet fermé en , ta limite à gauche est épointée mais pas ta limite à droite).

À noter aussi que la "controverse" de l'épointage se retrouve aussi dans la définition générale : on peut épointer les ouverts ou les voisinages.

Oui, je pensais aux limites épointées à gauche et à droite, mais on peut pointer aussi.

On peut épointer dans le cas général ? Oui c'est vrai, pourquoi pas. Mais pourquoi on épointerait dans le cas réel et pas dans le cas général ? Elle m'intrigue un peu cette polémique, j'avoue... Personellement j'ai envie de ne rien épointer du tout :oops:

Et si on ajoute les limites en , il faut considérer . La topologie sur cet ensemble est la topologie de l'ordre, ou celle associé à une distance, théoriquement ce sont les mêmes mais cela mérite vérification (les livres et manuels passent généralement cela sous silence).

On obtiens une base de voisinage de ces points :


Ainsi, si ,
deviens


et si ,
deviens


Tout ça s'unifie sans réelle difficulté mais ça n'est pas du tout cuit non plus !

Skullkid
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Re: Limites réelles

par Skullkid » 05 Mar 2019, 00:07

Ça marche comme tu l'as dit pour les limites en l'infini. Globalement c'est un peu long de tout écrire mais y a pas de difficulté conceptuelle, dans la même veine tu peux aussi t'amuser (enfin...) à réécrire les limites de suites avec la topologie discrète.

chombier a écrit:On peut épointer dans le cas général ? Oui c'est vrai, pourquoi pas. Mais pourquoi on épointerait dans le cas réel et pas dans le cas général ? Elle m'intrigue un peu cette polémique, j'avoue... Personellement j'ai envie de ne rien épointer du tout :oops:


C'est une question de goût et a priori la préférence de la majorité (*) va à la version épointée. Au final ça n'a pas beaucoup d'importance : en particulier les histoires de continuité ne sont pas affectées (c'est quand même ça qui compte quand on fait de la topologie) et passer d'une version à l'autre est immédiat.

(*) Voire de l'écrasante majorité si on sort de France. De ce que j'ai cru comprendre, sans trop vérifier mes sources, l'utilisation de la version pointée en France (ou du moins la popularisation de cette utilisation) est liée à un changement de programme scolaire il y a une trentaine d'années.

 

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