2 ptits pb
bonjour
je vous soumets 2 ptits pbs sur lesquels je bute miserablement:
1. existe t il une fonction cont $f$ de $\R$ dans $\R$ telle que
$f(\Q) \subset \R-\Q$ et $f(\R-\Q) \subset \Q$
2. soient $n$ fonctions $f_1,\ldots,f_n$ de $\R$ dans $\R$ lineairement independantes. Montrer qu'il existe $a_1,\ldots,a_n$ des reels tels que la matrice des $f_i(a_j)$ soit inversible
je vous soumets 2 ptits pbs sur lesquels je bute miserablement:
1. existe t il une fonction cont $f$ de $\R$ dans $\R$ telle que
$f(\Q) \subset \R-\Q$ et $f(\R-\Q) \subset \Q$
2. soient $n$ fonctions $f_1,\ldots,f_n$ de $\R$ dans $\R$ lineairement independantes. Montrer qu'il existe $a_1,\ldots,a_n$ des reels tels que la matrice des $f_i(a_j)$ soit inversible
Réponses
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La première question a été évoquée (et résolue) il y a peu de temps sur le forum dans le sujet sur les questions déjà posées à l'agreg.
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Pour la deuxième question, on peut considérer l'espace vectoriel de dimension finie $E$ engendré par les fonctions $f_i$, et son dual $E^*$ de même dimension finie.
L'application $\varphi_a : f \mapsto f(a)$ est un élément du dual. De plus, l'espace vectoriel engendré par les $\varphi_a, (a \in \R)$ est $E^*$, en effet, l'orthogonal au sens de la dualité de $vect \varphi_a$ est :
$$\{ f \in E | \forall a \in \R, \varphi_a(f) = 0\} = \{ f \in E | \forall a \in \R, f(a) = 0\} = \{0\}$$
Donc il existe $a_1, \dots, a_n$ tels que les $\varphi_{a_i}$ engendrent $E^*$, et la matrice $(f_i(a_j))$ est alors inversible.
(Une démonstration par récurrence sur $n$ devrait également être possible) -
muchas gracias
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Pour la première question :
$f(\Q)$ est dénombrable comme image de $\Q$ dénombrable; $f(\R\setminus\Q)$ est dénombrable par inclusion; donc $f(\R)$ est dénombrable par réunion; comme $f$ est continue, $f(\R)$ est un intervalle, donc un singleton; ainsi, $f$ a un point fixe : absurde !
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