Homéomorphisme entre deux espaces métriques
Titre initial "Homéomorphisme entre deux espaces métriques dont l'image d'une boule n'est pas une boule"
[Le titre doit être informatif mais court. Le corps du message est là pour les développements. AD]
Bonsoir
Je dois trouver 2 espaces métriques $(x,d)$ et $(Y,\delta)$ homéomorphes ainsi qu'un homéomorphisme $\phi:X \to Y$ tel que l'image d'une boule de $X$ NE SOIT PAS une boule de $Y$.
J'ai dû mal à l'imaginer car l'image de tout ouvert par un homéomorphisme est un ouvert, donc peut contenir une boule.
Pourriez-vous me donner un petit coup de pouce ?
Réponses
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Par exemple, $X=Y=\R^2$ munis de la distance usuelle et $\phi(x,y)=(2x,y)$.
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Effectivement l'image d'un cercle sur $R^2$ devient une ellipse. Je ne l'avais pas envisager sous cet angle, merci beaucoup
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On peut faire un peu plus tordu en envoyant une boule sur une partie non convexe. Par exemple, on peut poser en identifiant $\R^2$ à $\C$, pour $\rho\in\R^+$ et $\theta\in\R$, \[f\bigl(\rho\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta}\bigr)=\frac{\rho}{2+\cos4\theta}\mathrm{e}^{\mathrm{i}\theta}\](en particulier $f(0)=0$). Voici à gauche le cercle unité (en noir) et son image (en bleu) et à droite, l'image réciproque du cercle unité (en noir) et le cercle unité (en bleu). On en déduit la forme des boules, de leurs images et de leurs images réciproques.
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