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Boule ouverte de centre x∈E et de rayon r≥0 : B(x,r) = {y∈E / d(x,y)<r} ;
Boule fermée de centre x∈E et de rayon r≥0 : B'(x,r) = {y∈E / d(x,y)≤r} ;
Sphère de centre x∈E et de rayon r≥0 : S(x,r) = {y∈E / d(x,y)=r} .
Remarque: B'(x,r) ⊂ B'(y,R) ⇒/ r ≤ R (vrai néanmoins dans un EVN)
(contrexemples: (R,d) avec d(x,y)=Inf(|x-y|,1) et les boules B'(0,2) et B'(0,3) ,
ou encore: {-2}∪[0,∞[ avec la distance usuelle et B(-2,4) et B(0,3)).
Une partie d'un métrique est bornée si elle est contenue dans une boule;
une suite (x
n
)
n∈N
est bornée si {x
n
/ n∈N} est borné;
une suite de Cauchy (donc aussi une suite convergente) est bornée. ←
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Une partie d'un métrique E est voisinage d'un point a de E si elle contient une boule ouverte de rayon non nul et
centrée en a ;
l'ensemble des voisinages d'un point a se notera: V
VV
V(a) ;
l'intersection finie d'éléments de V
VV
V(a) est dans V
VV
V(a) . ←
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Un métrique E est séparé , c'est à dire que: ←
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∀(a,b)∈ExE, ∃V
a
∈V
VV
V(a), ∃V
b
∈V
VV
V(b) / V
a
∩V
b
=Ø .
Une partie O d'un métrique est un ouvert si elle est voisinage de chacun de ses points
d'où: O ouvert ⇔ ∀x∈O, ∃ r>0 / B(x,r)⊂O ; ←
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une boule ouverte est ouverte.
Une partie F d'un métrique est un fermé si son complémentaire est un ouvert;
on a aussi la caractérisation essentielle suivante:
F fermé ⇔ ∀(x
n
)
n∈N
suite de F convergeant vers b, b∈F ; ←
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une boule fermée est fermée.
Remarque: une boule ouverte peut être fermée et une boule fermée ouverte
(exemple: Z avec la distance usuelle; alors: B(a,r) = B'(a,E(r)) si a ∈ Z et r ∉ N et où E(r) désigne la partie
entière de r).
On appelle Topologie d'un espace métrique E , l'ensemble des ouverts de E ;
deux distances équivalentes définissent la même topologie; c'est une CNS. ←
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3 PROPRIETES DUALES DES OUVERTS ET DES FERMES: ←
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E et Ø sont ouverts et fermés,
toute réunion d'ouverts est ouverte / toute intersection de fermés est fermée,
toute intersection finie d'ouverts est ouverte / toute réunion finie de fermés est fermée.
A part E et Ø , il existe des ensembles à la fois ouverts et fermés
(par exemple: toute partie pour la topologie discrète);
il existe des ensembles ni ouverts ni fermés (exemple: Q dans R pour la topologie usuelle).
Une partie A d'un métrique (E,d) est un sous-espace métrique si on la munit de la distance obtenue en prenant la
restriction de d à AxA ; sa topologie est dite topologie induite sur A par celle de E ;
les boules, ouverts, fermés, voisinages, ... de (A,d) sont les intersections avec A (traces ) des boules, ouverts,
fermés, voisinages, ... de (E,d) ←
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