Valeur d'adhérence

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Sommaire

[modifier] Définition

Soit E un espace topologique. Soit (u_n)_{n\in\mathbb(N)} une suite d'éléments de E. Soit a un élément de E. On dit que a est valeur d'adhérence de la suite (un) si tout voisinage de a possède une infinité de termes de la suite (dans le sens où il existe une infinité de n tels que un appartienne au voisinage donné).

Il suffit pour cela qu'il existe une sous suite de (un) qui converge vers a. Cette dernière condition est équivalente à la définition si tout point de E admet une base dénombrable de voisinages. C'est le cas par exemple des espaces métriques.

Plus généralement, si f est une fonction d'un espace topologique E dans un espace topologique F, on dit que y est une valeur d'adhérence de f en un point x de E si y est adhérent aux images par f de tous les voisinages de x.

[modifier] Exemples

  • dans un espace compact, toute suite admet une valeur d'adhérence. Si, dans un tel espace, une suite admet une seule valeur d'adhérence, alors elle converge vers cette valeur d'adhérence.
  • dans \R, la suite (( − 1)n) admet 1 et − 1 comme valeurs d'adhérence.
  • dans \R, la suite (sin(n)) admet l'intervalle [ − 1,1] comme ensemble de valeurs d'adhérence.
  • dans \R, la suite (( − 1)nn) n'admet pas de valeur d'adhérence. Mais dans la droite réelle achevée, la même suite admet +\infty et -\infty comme valeurs d'adhérence.
  • dans \R, la suite (( − 1)nn + n) admet 0 comme unique valeur d'adhérence mais ne converge pas. Dans la droite réelle achevée, la même suite admet +\infty et 0 comme valeurs d'adhérence.
  • dans \R, la plus grande (respectivement petite) valeur d'adhérence d'une suite est la limite supérieure (respectivement inférieure) de la suite.
  • Considérons l'ensemble E égal à la réunion de \N \times \N et d'un singleton {ω}. Munissons E de la topologie séparée suivante. Les points (n,m) de \N \times \N sont isolés et les voisinages de {ω} sont les parties U de E contenant {ω} et vérifiant la condition :
il existe N tel que, pour tout n supérieur ou égal à N, U contient tous les points de \{n\} \times \N sauf un nombre fini.
Considérons la suite parcourant \N \times \N par diagonales descendantes successives. u0 = (0,0), u1 = (1,0), u2 = (0,1), u3 = (2,0), u4 = (1,1), u5 = (0,2), etc... Alors cette suite admet {ω} comme valeur d'adhérence, mais aucune sous-suite ne converge vers {ω}[1].
  • dans \R la fonction x \to \sin(1/x) admet [ − 1,1] comme ensemble des valeurs d'adhérence de la fonction en 0.

[modifier] Voir aussi

[modifier] Notes et références

  1. James Dugundji, Topology, Wm. C. Brown Publishers (1989), p.214-215