COLLECTION UNIVERSITAIRE DE MATHÉMATIQUES Claude BERGE Directeur de Recherches au C. N.R.S. ESPACES TOPOLOGIQUES FONCTIONS MULTIVOQUES DEUXIÈME ÉDITION TABLE DES MATIÈRES Pages SYMBOLES ix CHAPITRE PREMIER. — Famille d'ensembles. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Ensembles : notations générales Opérations élémentaires sur les ensembles Famille d'ensembles Opérations dans une famille d'ensembles Partitions Base de filtre Fermetures d'un ensemble Treillis d'ensembles.* Limites principales.d'une famille d'ensembles 1 4 6 8 9 11 13 16 19 : II. — Applications d'un ensemble dans on autre. Applications univoques, semi-univoques, multivoques Opérations sur les applications Les inverses supérieur et inférieur d'une application Graphes 21 24 25 29 III. — Ensembles ordonnés. Ordre et équivalence Ensemble infinis dénombrables et infinis continus .Nombres cardinaux transfinis* Ensembles ordonnés Notion de nombre ordinal transfini* Les différentes formes de l'axiome de choix* 30 32 34 38 41 42 CHAPITRE 1. 2. 3. 4. CHAPITRE 1. 2. 3. 4. 5. 6. IV. — Espaces topologiques. Espaces métriques Espaces L* et L°.* Espaces topologiques Suites et familles filtrées Espaces séparés, quasi-séparés, réguliers, normaux Ensembles compacts Ensembles connexes r; Fonctions numériques définies dans un espace topologique Produit et somme d'espaces topologiques CHAPITRE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. ; 48 52 56 62 67 70 75 78 81 TABLE DES MATIÈRES IX CHAPITRE V. — Propriétés topologiques des espaces métriques. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Topologie d'un espace métrique Somme et produit d'espaces métriques Suite d'éléments Espaces totalement bornés et espaces complets Ensembles séparables Ensembles compacts Ensembles connexes Ensembles localement connexes ; courbes* Applications univoques d'un espace métrique dans un autre '.. 86 90 92 95 97 99 101 104 108 CHAPITRE VI. — Applications d'un espace topologique dans un autre. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Semi-continuité d'une application Propriétés des deux semi-continuités Théorème du maximum Points fixes d'une application de R dans R Limites d'une famille d'ensembles* Distance de Hausdorff* 114 119 122 124 125 133 CHAPITRE VU. — Applications d'un espace vectoriel dans un autre. 1. Espace vectoriel 2. Applications linéaires 3. Variétés linéaires, cônes, ensembles convexes 4. Dimension d'un ensemble convexe. 5. Jauge 6. Le théorème de Hahn-Banach 136 140 143 151 156 161 CHAPITRE VIII. — Ensembles convexes et fonctions convexes dans l'espace R" 1. Propriétés topologiques des ensembles convexes 2. Notions sur les simplexes ; théorème de Kakutani 1.... 3. Matrices (notions) 4. Matrices bi-stochastiques , - 5~. Fonctions convexes 6. Fonctions convexes et différentiables 7. Le théorème fondamental des fonctions convexes 8. Fonctions quasi-convexes .9. Inégalité fondamentale de la convexité 10. Fonctions sub-1».* 11. Fonctions 5-convexes 12. Programmes linéaires et non linéaires* 165 176 185 189. 198 204 210 217 221 225 228 236 CHAPITRE IX. — Espaces vectoriels topologiques. — 1. Espaces normes 2. Espaces vectoriels topologiques 3. Propriétés générales des ensembles convexes 4. Séparation par des fonctions convexes 5. Points fixes d'une application d'un espace localement convexe dans lui-même 6. Espaces de Banach : convergence forte 7. Espaces de Banach : convergence faible 249 254 261 264 270 272 279