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connexité des valeurs d'adhérences

Bonjour à tous,

En attendant que le jury se décide ...

On sait que dans un métrique compact, l'ensemble des valeurs d'adhérence d'une suite dont la distance entre deux termes consécutifs tend vers 0 est connexe.

Mais je ne vois pas d'application de ce résultat !!!
Quelqu'un en a-t-il une en vue ??
Merci

Réponses

  • bonjour

    tu sais que l'ensemble des valeurs d'adhérence d'une suite dans un espace métrique est un fermé

    de plus, dans le cas particulier que tu précises,cet ensemble est connexe

    ce sont là deux résultats intéressants qui se complètent
  • bonjour

    tu sais que l'ensemble des valeurs d'adhérence d'une suite dans un espace métrique est un fermé

    de plus, dans le cas particulier que tu précises,cet ensemble est connexe

    ce sont là deux résultats intéressants qui se complètent
  • bonjour

    tu sais que l'ensemble des valeurs d'adhérence d'une suite dans un espace métrique est un fermé

    de plus, dans le cas particulier que tu précises,cet ensemble est connexe

    ce sont là deux résultats intéressants qui se complètent
  • Donc si tu sais en plus que le nombre de valeurs d'adhérence est fini, alors il n'y a qu'une valeur d'adhérence et la suite converge.

    On doit pouvoir utiliser ce lemme pour montrer la convergence de la méthode de Jacobi.

    (si mes souvenirs sont bons, c'est une méthode pour trouver valeurs et vecteurs propres d'une matrice :

    si on part d'une matrice $M=M_1$, à chaque itération on annule un terme hors-digonale (le plus grand par exemple) à l'aide d'une matrice orthogonale $O_n$ :

    $$ M_{n+1}=O_n^{-1} M_n O_n$$

    mais la somme des carrés des termes de la matrice reste constante. La norme$2$ se concentre alors sur la diagonale. Si on note $\Delta_n$ la matrice diagonale tirée de $M_n$, on peut montrer qu'elle converge (vers ce que l'on souhaite) en montrant qu'elle vérifie les hypothèses du lemme au dessus, en particulier qu'elle a un nombre fini de valeurs d'adhérence.

    J'espère ne pas trop être à côté de mes pompes)
  • merci de supprimer ces deux doublons, désolé
    amicalement
  • cf un sujet de centrale MP pour la méthode de Jacobi
  • Je vais être hélas très vague, mais je me souviens d'un joli exo du forum (sur la convergence d'une suite, je crois qu'on voyait des moyennes de Césaro) que l'on pouvait résoudre en utilisant le fait que les valeurs d'adhérence étaient connexe.
    Ce résultat n'est pas vraiment intéressant, mais c'est suffisamment compliqué pour y jeter un coup d'oeil.
  • Bonsoir,
    <BR>je suis passé au lézard..mais ca ne serait pas cette suite? cf
    <BR><a href=" http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?f=2&i=205826&t=205826#reply_205826"&gt; http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?f=2&i=205826&t=205826#reply_205826</a&gt;
    <BR>
    <BR>enfin cette suite m'a posé des soucis. mais je me demande si ca ne sert pas ici finalement.<BR>
  • A propos de ce que dit klabouny, la propriete qu'une suite d'un compact n'ayant qu'un nombre fini de valeurs d'adhrence converge sert aussi dans la méthode QR de recherche de valeurs propres (cf le Ciarlet).

    Par ailleurs, c'est un exercice classique de prépa de montrer que les valeurs d'adhrence d'une suite de réel qui vérifie u_{n+1} - u_n tend vers 0 est un intervalle. Le résultat présenté ici est donc une généralisation puisque les connexes de R sont les intervalles...

    Vincent
  • Et tu trouveras également dans le Ciarlet que propose Vincent une démonstration de la convergence de la méthode de Jacobi.

    Le poulpe, est-ce que tu as l'année du sujet de centrale ?
  • Par exemple tu peux utiliser la version réelle du résultat (donc que l'ensemble des valeurs d'adhérence est un intervalle) pour montrer que
    $$ A = \{ E(\sqrt{n}) | n \in \N \} \textrm{ est dense dans } [0,1] $$
    où $E$ est la partie entière.

    Ou d'autres résultats de ce genre :

    $$ B = \{ \cos(\sqrt{n}\pi) | n \in \N \} \textrm{ est dense dans } [-1,1] $$

    (dans le cas de $B$ la suite à considérer est donnée)
  • Merci pour vos idées. Elles sont toutes intéressantes.

    Dans mon ile lointaine je ne peux malheureusement pas me procurer facilement de livres de math, et le Ciarlet manque à ma bibliothèque. Si Le Poulpe se souvient de l'année du sujet de centrale pour la méthode de Jacobi, ça m'intéresse effectivement.

    Les dernières idées de Klabouny me paraissent des illustrations simples du lemme sus-cité. Tout à fait ce que je cherchais pour la leçon d'exemples et d'applications de la connexité.

    Cependant j'ai quelques doutes quant à la densité de A dans [0,1], puisque à ce que je comprends A=$\N$. Probablement qu'il fallait lire : racine de n - partie entière de racine de n. (Je ne connais pas le Latex et je n'ai pas trouvé la racine dans le mémento ci-dessous).

    Merci encore,
    Abigaelle.
  • Oui oui, c'est comme tu dis

    $$ A = \{ \sqrt{n} - E(\sqrt{n}) | n \in \N \} \textrm{ est dense dans } [0,1] $$ \\

    (ou alors il faut comprendre $E$ la partie fractionnaire...)
  • Magnifique ! Ces problèmes sont des mines d'or...
  • "On sait que dans un métrique compact, l'ensemble des valeurs d'adhérence d'une suite dont la distance entre deux termes consécutifs tend vers 0 est connexe."

    Après avoir lu cette phrase, je me suis senti tout bête. C'est vraiment un résultat que tout le monde connaît ? J'en avais jamais entendu parlé.
  • Merci à romainm pour le sujet.

    A kilébo:
    Je pense que c'est un classique de la leçon de l'agrégation "connexité: exemples et applications". C'est un résultat qu'on trouve dans le Gourdon, et que j'ai lu systématiquement dans les quelques plans d'agrégatif que j'ai pu consulter. On ne sert pour le démontrer (pour ce qui concerne la connexité) que de l'inexistence d'une partition d'ouverts d'un connexe. D'où l'intérêt.
    Mais c'est probablement un résultat qui m'aurait échappé si je ne préparais pas ce concours.
  • Vincent a signalé le cas particulier des suites réelles. Voici une généralisation et un exemple d'application.

    On note $l$ et $L$ respectivement les limites inférieure et supérieure de la suite $\{a_{n}\}$. On suppose que pour tout $n$, $a_{n+1}-a_{n}>-\alpha_{n}$ avec $\alpha_{n}>0$ et $\varlimsup\limits_{n\to+\infty}\alpha_{n}=0$. Alors tout élément de l'intervalle ouvert $\left]l\,,L\right[$ est une valeur d'adhérence de $\{a_{n}\}$.


    Soit $\{a_{n}\}$ une suite croissante et strictement positive. Prouver que l'ensemble des valeurs d'adhérence de la suite
    \begin{equation*}
    \frac{a_{n}}{n+a_{n}},\quad n\in\mathbb{N}^{*},
    \end{equation*}
    est un intervalle (réduit à un singleton en cas de convergence).
  • Autre application (toujours pour les suites réelles) : si $f:[0,1]\to [0,1]$ est continue et $(u_n)$ est définie par $u_0\in[0,1]$ et $u_{n+1}=f(u_n)$ et v\'erifie $u_{n+1}-u_n$ tend vers $0$ en $+\infty$, alors $(u_n)$ converge (extrait de Oraux X-ENS, Francinou et al)

    Alex.
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