Compare commits

..

5 Commits

5 changed files with 141 additions and 116 deletions

View File

@ -1,4 +1,4 @@
FROM alpine:3.21.0 FROM alpine:3.21.2
RUN apk add --no-cache \ RUN apk add --no-cache \
make=4.4.1-r2 \ make=4.4.1-r2 \

View File

@ -12,17 +12,17 @@ Soit un ensemble $S$ avec une loi de composition interne $(\star)$ notée $(S,\s
Soit un magma \ref{definition:magma} $(S,\star)$ untial en $0_e$ tel que $\exists 0_e \in S, \forall a \in S, 0_e \star a = a$. Soit un magma \ref{definition:magma} $(S,\star)$ untial en $0_e$ tel que $\exists 0_e \in S, \forall a \in S, 0_e \star a = a$.
\subsection{Monoïd} \label{definition:monoid} \subsection{Monoïde} \label{definition:monoid}
Soit un magma unital \ref{definition:unital_magma} $(S,\star)$ dont la loi de composition est associative \ref{definition:associativity}. Soit un magma unital \ref{definition:unital_magma} $(S,\star)$ dont la loi de composition est associative \ref{definition:associativity}.
\langsubsection{Groupe}{Group} \label{definition:group} \langsubsection{Groupe}{Group} \label{definition:group}
Soit un monoïd \ref{definition:monoid} $(G,\star)$ ayant un élément inverse tel que $\forall a \in G, \exists a^{-1} \in G, a \star a^{-1} = 0_e$. Soit un monoïde \ref{definition:monoid} $(G,\star)$ ayant un élément inverse tel que $\forall a \in G, \exists a^{-1} \in G, a \star a^{-1} = 0_e$.
\langsubsubsection{Groupe abélien}{Abelian group} \label{definition:abelian_group} \langsubsubsection{Groupe abélien}{Abelian group} \label{definition:abelian_group}
Un groupe abélien est un groupe \ref{definition:group} dont la loi de composition est commutatif \ref{definition:commutativity}. Un groupe abélien est un groupe \ref{definition:group} dont la loi de composition est commutative \ref{definition:commutativity}.
\langsubsection{Corps}{Field} \label{definition:field} \langsubsection{Corps}{Field} \label{definition:field}
@ -35,7 +35,7 @@ Soit une structure $F$ avec deux lois de composition interne $(+)$ et $(\cartesi
\langsubsubsection{Corps abélien}{Abelian field} \label{definition:abelian_field} \langsubsubsection{Corps abélien}{Abelian field} \label{definition:abelian_field}
Un corps abélien est un corps \ref{definition:field} dont la loi de composition est commutatif \ref{definition:commutativity}. Un corps abélien est un corps \ref{definition:field} dont la loi de composition est commutative \ref{definition:commutativity}.
\langsubsection{Anneau}{Ring} \label{definition:ring} \langsubsection{Anneau}{Ring} \label{definition:ring}
%TODO Complete subsection %TODO Complete subsection
@ -43,7 +43,7 @@ Un corps abélien est un corps \ref{definition:field} dont la loi de composition
\section{Matrices} \section{Matrices}
%TODO Complete section %TODO Complete section
Un matrice est une structure qui permet de regrouper plusieurs éléments d'un corps \ref{definition:field} $\K$ en un tableau de $n$ lignes et $m$ colonnes ou plus et est notée $\mathcal{M}_{n,m}(\K)$. Dans le cas d'une matrice carrée , on peux simplifier la notation en $\mathcal{M}_{n}(\K)$. Une matrice est une structure qui permet de regrouper plusieurs éléments d'un corps \ref{definition:field} $\K$ en un tableau de $n$ lignes et $m$ colonnes ou plus et est notée $\mathcal{M}_{n,m}(\K)$. Dans le cas d'une matrice carrée, on peut simplifier la notation en $\mathcal{M}_{n}(\K)$.
\begin{definition_sq} \label{definition:square_matrix} \begin{definition_sq} \label{definition:square_matrix}
Une matrice carrée (notée $\mathcal{M}_n(\K)$) est une matrice $\mathcal{M}_{n,m}(\K)$ d'un corps $\K$$n = m$. Une matrice carrée (notée $\mathcal{M}_n(\K)$) est une matrice $\mathcal{M}_{n,m}(\K)$ d'un corps $\K$$n = m$.
@ -99,15 +99,20 @@ $det\left(\begin{bmatrix}a & b\\c & d\end{bmatrix}\right) = ad - bc$
%TODO Complete subsubsection %TODO Complete subsubsection
\subsection{Inverse} \subsection{Inverse}
%TODO Complete subsection
$det(M) \neq 0$ \begin{definition_sq} \label{definition:inversible_matrix}
Une matrice $A \in M_n(\K)$ est dite \textbf{inversible} sur $\K$ si et seulement si $det(A) \neq 0$.
\end{definition_sq}
$(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1}$ $(AB)^{-1} = B^{-1}A^{-1}$
\langsubsection{Diagonalisation}{Diagonalization} \langsubsection{Diagonalisation}{Diagonalization}
%TODO Complete subsection %TODO Complete subsection
\begin{definition_sq} \label{definition:diagonalizable_matrix}
Une matrice $A \in M_n(\K)$ est dite \textbf{diagonalisable} sur $\K$ s'il existe une matrice inversible \ref{definition:inversible_matrix} $P \in M_n(\K)$ ainsi qu'une matrice diagonale $D \in M_n(\K)$ tel que $A = PDP^{-1}$
\end{definition_sq}
\langsubsection{Orthogonalité}{Orthogonality} \langsubsection{Orthogonalité}{Orthogonality}
%TODO Complete subsection %TODO Complete subsection
@ -207,7 +212,7 @@ $$\forall v \in E, \exists \lambda \in K^n, \sum\limits_{i=1}^n \lambda_i e_i =
\langsubsection{Bases}{Basis} \label{definition:vector_space_basis} \langsubsection{Bases}{Basis} \label{definition:vector_space_basis}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Une famille est dite une \textbf{base} de $E$ si elle est libre \ref{definition:vector_space_free_family} et génératrice \ref{definition:vector_space_generating_family} $\equivalence \forall v \in E, \exists! \lambda \in K^n, \sum\limits_{i=1}^n \lambda_i e_i = v$ Une famille est appelée une \textbf{base} de $E$ si elle est libre \ref{definition:vector_space_free_family} et génératrice \ref{definition:vector_space_generating_family} $\equivalence \forall v \in E, \exists! \lambda \in K^n, \sum\limits_{i=1}^n \lambda_i e_i = v$
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\subsection{Dimension} \label{definition:vector_space_dimension} \subsection{Dimension} \label{definition:vector_space_dimension}
@ -281,19 +286,21 @@ Given $f: \mathbb{K} \rightarrow \mathbb{K}$
\item{Or (a faster way): $\forall(a,x,y) \in \mathbb{K}, f(x + ay) = f(x) + af(y)$} \item{Or (a faster way): $\forall(a,x,y) \in \mathbb{K}, f(x + ay) = f(x) + af(y)$}
\end{itemize} \end{itemize}
\langsubsection{Forme bilinéaire}{Bilinear form} \label{definition:bilinear_form} \langsubsection{Forme bilinéaire}{Bilinear form}
\langsubsubsection{Axiomes}{Axioms} \langsubsubsection{Axiomes}{Axioms}
Une forme bilinéaire est une fonction $\function{B}{E^2}{K}$ sur un $\K$-espace vectoriel $E$ qui est linéaire sur les deux arguments tel qui respectes les axiomes suivants : \begin{definition_sq} \label{definition:bilinear_form}
Une forme bilinéaire est une application $\function{B}{E^2}{K}$ sur un $\K$-espace vectoriel $E$ qui est linéaire sur les deux arguments tel qui respecte les axiomes suivants :
$u,v,w \in E, a \in K$ $u,v,w \in E, a \in K$
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{$B(u + v,w) = B(u,w) + B(v,w)$} \item{$B(u + v,w) = B(u,w) + B(v,w)$}
\item{$B(au,w) = B(u,aw) = aB(u,w)$} \item{$B(au,w) = B(u,aw) = aB(u,w)$}
\item{$B(u,w + v) = B(u,v) + B(u,w)$} \item{$B(u,w + v) = B(u,v) + B(u,w)$}
\end{itemize} \end{itemize}
\end{definition_sq}
\langsubsection{Produit scalaire}{Inner product} \langsubsection{Produit scalaire}{Inner product}
@ -301,41 +308,51 @@ $u,v,w \in E, a \in K$
\langsubsubsubsection{Axiomes}{Axioms} \langsubsubsubsection{Axiomes}{Axioms}
Un produit scalaire notée $\innerproduct{-}{-}$ sur un $\R$-espace vectoriel $E$ est une forme bilinéaire \ref{definition:bilinear_form} qui respectes les axiomes suivants : Un produit scalaire notée $\innerproduct{-}{-}$ sur un $\R$-espace vectoriel $E$ est une forme bilinéaire \ref{definition:bilinear_form} qui respecte les axiomes suivants :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{Symétrie: $\forall(x,y) \in E, \innerproduct{x}{y} = \innerproduct{y}{x}$} \item{Symétrie : $\forall(x,y) \in E, \innerproduct{x}{y} = \innerproduct{y}{x}$}
\item{Non-dégénérescence: $\forall x \in E, \innerproduct{x}{x} = 0 \implies x = 0$} \item{Non-dégénérescence : $\forall x \in E, \innerproduct{x}{x} = 0 \implies x = 0$}
\end{itemize} \end{itemize}
\langsubsection{Norme réel}{Real norm} \langsubsection{Norme réelle}{Real norm}
\langsubsubsection{Axiomes}{Axioms} \langsubsubsection{Axiomes}{Axioms}
Une norme notée $\norm{.}_E$ sur un $\R$-espace vectoriel $E$ est une application $\function{\norm{.}}{E}{\R_+}$ qui respectes les axiomes suivants : Une norme notée $\norm{.}_E$ sur un $\R$-espace vectoriel $E$ est une application $\function{\norm{.}}{E}{\R_+}$ qui respecte les axiomes suivants :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{Séparation: $\forall x \in E, \norm{x} = 0 \implies x = 0$} \item{Séparation : $\forall x \in E, \norm{x} = 0 \implies x = 0$}
\item{Homogénéité: $\forall x \in E, \forall \lambda \in \R \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$} \item{Homogénéité : $\forall x \in E, \forall \lambda \in \R \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$}
\item{Inégalité triangulaire: $\forall x,y \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$} \item{Inégalité triangulaire : $\forall x,y \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$}
\end{itemize} \end{itemize}
\langsubsection{Norme complexe}{Complex norm} \langsubsection{Norme complexe}{Complex norm}
\langsubsubsection{Axiomes}{Axioms} \langsubsubsection{Axiomes}{Axioms}
Une norme notée $\norm{.}_E$ sur un $\C$-espace vectoriel $E$ est une application $\function{\norm{.}}{E}{\C}$ qui respectes les axiomes suivants : Une norme notée $\norm{.}_E$ sur un $\C$-espace vectoriel $E$ est une application $\function{\norm{.}}{E}{\C}$ qui respecte les axiomes suivants :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{Séparation: $\forall x \in E, \norm{x} = 0 \implies x = 0$} \item{Séparation : $\forall x \in E, \norm{x} = 0 \implies x = 0$}
\item{Homogénéité: $\forall x \in E, \forall \lambda \in \R \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$} \item{Homogénéité : $\forall x \in E, \forall \lambda \in \R \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$}
\item{Inégalité triangulaire: $\forall x,y \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$} \item{Inégalité triangulaire : $\forall x,y \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$}
\end{itemize} \end{itemize}
\langsubsection{Espace pré-hilbertien}{Pre-hilbertian Space} \langsubsection{Espace pré-hilbertien}{Pre-hilbertian Space}
A $\K$-espace vectoriel muni d'un produit scalaire note $(E, \innerproduct{-}{-})$ est appelé un espace pré-hilbertien. \begin{definition_sq} \label{definition:prehilbertian_space}
Un $\K$-espace vectoriel $E$ muni d'un produit scalaire $\innerproduct{-}{-}$ noté comme un tuple $(E, \innerproduct{-}{-})$ est appelé un \textbf{espace pré-hilbertien}.
\end{definition_sq}
\langsubsection{Espace Euclidien}{Euclidian Space} \langsubsection{Espace Euclidien}{Euclidian Space}
Un espace euclidien est une espace pré-hilbertien réel à dimension finie. \begin{definition_sq} \label{definition:euclidian_space}
Un \textbf{espace euclidien} est un espace pré-hilbertien \ref{definition:prehilbertian_space} réel à dimension finie.
\end{definition_sq}
\langsubsection{Espace Hermitien}{Hermitian Space}
\begin{definition_sq} \label{definition:hermitian_space}
Un \textbf{espace hermitien} est un espace pré-hilbertien \ref{definition:prehilbertian_space} complexe à dimension finie.
\end{definition_sq}

View File

@ -1,9 +1,7 @@
\langchapter{Équations Différentiel}{Differential Equations} \langchapter{Équations différentielles}{Differential equations}
%TODO Complete chapter %TODO Complete chapter
Une équation différentiel est une équation dont les inconnu sont des fonctions par rapport à ces dérivés. Une équation différentielle est une équation dont les inconnus sont des fonctions par rapport à ces dérivés. Nous considérons dans ce chapitre $n \in \N^*, \K = \R$ ou $\C$, $\Omega$ un ouvert de $\R \cartesianProduct \K^n$, $\function{f}{\Omega}{\K^n}$ et l'équation différentielle
Nous considérons dans ce chapitre $n \in \N^*, \K = \R$ ou $\C$, $\Omega$ un ouvert de $\R \cartesianProduct \K^n$, $\function{f}{\Omega}{\K^n}$ et l'équation différentielle
$$(t,Y) \in \Omega, t \in \R, Y \in \K^n, Y^{(1)} = f(t,Y)$$ $$(t,Y) \in \Omega, t \in \R, Y \in \K^n, Y^{(1)} = f(t,Y)$$

View File

@ -1,30 +1,29 @@
\langchapter{Suites}{Sequence} \langchapter{Suites}{Sequence}
\lang{Une suite d'un ensemble $E$ est une succession de $\N$ ou $\N^*$ ou à un rang donné $n$ on associe un élément de $E$ typiquement $\R$ et est noté \suite{u} et $u_n$ est appelé le terme général de la suite. Une suite peut être défini de plusieurs manières :}% \lang{Une suite d'un ensemble $E$ est une succession de $\N$ ou $\N^*$ ou à un rang donné $n$ on associe un élément de $E$ typiquement $\R$ et est notée \suite{u} et $u_n$ est appelé le terme général de la suite. Une suite peut être définie de plusieurs manières :}%
{A sequence of a set $E$ si a function from $\N$ or $\N^*$ to $E$ typically $\R$ and is noted \suite{u} and can be defined multiple ways :} {A sequence of a set $E$ si a function from $\N$ or $\N^*$ to $E$ typically $\R$ and is noted \suite{u} and can be defined multiple ways :}
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{\lang{Par énumeration}{By enumeration}: $u_0 = v_0, u_1 = v_1, u_2 = v_2, \cdots$} \item{\lang{Par énumération}{By enumeration}: $u_0 = v_0, u_1 = v_1, u_2 = v_2, \cdots$}
\item{\lang{Par une formule explicite}{By an explicit formula}: $u_n = f(n)$} \item{\lang{Par une formule explicite}{By an explicit formula}: $u_n = f(n)$}
\item{\lang{Par récurrence à $k$ termes}{By recurring relation of $k$ terms}: $u_n = f(u_{k}, u_{k-1}, \cdots, u_{k_0})$} \item{\lang{Par récurrence à $k$ termes}{By recurring relation of $k$ terms}: $u_n = f(u_{k}, u_{k-1}, \cdots, u_{k_0})$}
\end{itemize} \end{itemize}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
\lang{Une suite dite \textbf{arithmétique} est défini par $u_p = v$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = u_n + r$ avec $r \in E(+)$ appelé la raison de la suite.}% \lang{Une suite \suite{u} dite \textbf{arithmétique} est définie par une valeur initiale $u_p$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = u_n + r$ avec $r \in E(+)$ appelé la \textbf{raison} de la suite.}%
{An arithmetic sequence is defined by $u_p = v$ and with a reccuring relationship $u_{n + 1} = u_n + r$ with $r \in E(+)$ called the raison of the sequence.} {An arithmetic sequence is defined by $u_p = v$ and with a reccuring relationship $u_{n + 1} = u_n + r$ with $r \in E(+)$ called the raison of the sequence.}
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
Remarque: Une suite arithmétique est le phénoméne discret d'une progression linéaire. \textit{Remarque} : Une suite arithmétique est le phénomène discret d'une progression linéaire.
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
\lang{Une suite dite \textbf{géométrique} est défini par $u_p = v$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = u_n \times q$ avec $q \in E(\times)$ appelé la raison de la suite.}% \lang{Une suite \suite{u} dite \textbf{géométrique} est définie par une valeur initiale $u_p$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = u_n \cartesianProduct q$ avec $q \in E(\cartesianProduct)$ appelé la \textbf{raison} de la suite.}%
{A geometric sequence is defined by $$ }
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
Remarque: Une suite géométrique est le phénoméne discret d'une progression exponentielle. \textit{Remarque} : Une suite géométrique est le phénomène discret d'une progression exponentielle.
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
\lang{Une suite dite \textbf{arithmético-géométrique} est défini par $u_p = v$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = a \times u_n + b$ avec $a,b \in E(+,\times) \land a \ne 0 \land b \ne 0$}% \lang{Une suite dite \textbf{arithmético-géométrique} est défini par une valeur initiale $u_p$ ainsi que d'une relation de récurrence $u_{n + 1} = a \cartesianProduct u_n + b$ avec $a,b \in E(+,\cartesianProduct) \land a \ne 0 \land b \ne 0$}%
{A geometric sequence is defined by $$ } {A geometric sequence is defined by $$ }
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
@ -35,20 +34,20 @@ Remarque: Une suite géométrique est le phénoméne discret d'une progression e
$$\forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n,m \in \N \land n \ge N \land m \ge N, d(u_n, u_m) < \epsilon$$ $$\forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n,m \in \N \land n \ge N \land m \ge N, d(u_n, u_m) < \epsilon$$
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\lang{Lorsque l'on tends $n \to +\infty$ certaines suites exposent des particularités.}{When we tend $n \to +\infty$ certains sequences shows particuliar behaviours.} \lang{Lorsque l'on tend $n \to +\infty$ certaines suites exposent des particularités.}{When we tend $n \to +\infty$ certains sequences shows particuliar behaviours.}
\begin{definition_sq} \label{definition:convergence_sequence} \begin{definition_sq} \label{definition:convergence_sequence}
Une suite \suite{u} d'un espace métrique $(E, d)$ est dite \textbf{convergente} en $l$ si Une suite \suite{u} d'un espace métrique $(E, d)$ est dite \textbf{convergente} en $l$ si
$$\exists l \in E, \forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n \in \N \land n \ge N, d(u_n, l) < \epsilon$$ $$\exists l \in E, \forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n \in \N \land n \ge N, d(u_n, l) < \epsilon$$
$$\exists l \in E, \forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n \in \N \land n \ge N, \forall u_n \in \B(l, \epsilon)$$ $$\exists l \in E, \forall \epsilon \in \R^*_+, \exists N \in \N, \forall n \in \N \land n \ge N, \forall u_n \in \B(l, \epsilon)$$
Dans ce cas on note que $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = l$. Dans ce cas, on note que $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = l$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
Remarque: Tout suite convergente est une suite de Cauchy mais la réciproque est fausse. Dans le cas d'un espace complet, toute suite de Cauchy est convergente par définition. \textit{Remarque} : Toute suite convergente est une suite de Cauchy, mais la réciproque est fausse. Dans le cas d'un espace complet, toute suite de Cauchy est convergente par définition.
\begin{proof} \begin{proof}
Prenons la suite \suite{u} dans $\Q$ défini par $u_0 = 0, u_1 = 1, u_{n + 1} = 1 + \frac{1}{1 + u_n}$. Prenons la suite \suite{u} dans $\Q$ défini par $u_0 = 0, u_1 = 1, u_{n + 1} = 1 + \frac{1}{1 + u_n}$.
\suite{u} est une suite de Cauchy mais n'est pas une suite convergente car $\lim\limits_{n \to \infty} u_n = \sqrt{2} \notin \Q$ \suite{u} est une suite de Cauchy, mais n'est pas une suite convergente car $\lim\limits_{n \to \infty} u_n = \sqrt{2} \notin \Q$
\end{proof} \end{proof}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}
@ -71,23 +70,23 @@ Remarque: Tout suite convergente est une suite de Cauchy mais la réciproque est
\begin{definition_sq} \label{definition:divergence_sequence} \begin{definition_sq} \label{definition:divergence_sequence}
Une suite \suite{u} d'un espace métrique $E$ est dite \textbf{divergente} en $+\infty$ ou $-\infty$ si Une suite \suite{u} d'un espace métrique $E$ est dite \textbf{divergente} en $+\infty$ ou $-\infty$ si
$$\forall M \in E, \exists n_0 \in \N, \forall n \in \N \land n \ge n_0, (u_n > M \implies \lim\limits_{n \to +\infty} u_n \to +\infty) \lor (u_n < M \implies \lim\limits_{n \to +\infty} u_n \to -\infty)$$ $$\forall M \in E, \exists n_0 \in \N, \forall n \in \N \land n \ge n_0, (u_n > M \implies \lim\limits_{n \to +\infty} u_n \to +\infty) \lor (u_n < M \implies \lim\limits_{n \to +\infty} u_n \to -\infty)$$
Dans ce cas on note que $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = +\infty $ ou $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = -\infty$. Dans ce cas, on note que $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = +\infty $ ou $\lim\limits_{n \to +\infty} u_n = -\infty$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
Remarque: une suite ne peux être divergente et convergente en même temps. Également, une suite peut n'être ni convergente ni divergente comme la suite $u_n = (-1)^n$ qui oscille entre $-1$ et $1$. Remarque : une suite ne peux être divergente et convergente en même temps. Également, une suite peut n'être ni convergente ni divergente comme la suite $u_n = (-1)^n$ qui oscille entre $-1$ et $1$.
\begin{definition_sq} \label{definition:stationary_sequence} \begin{definition_sq} \label{definition:stationary_sequence}
Une suite \suite{u} de $E$ est dite \textbf{stationnaire} à partir de $n_0$ si Une suite \suite{u} de $E$ est dite \textbf{stationnaire} à partir de $n_0$ si
$$\exists n_0 \in \N, \forall n \in N \land n \ge n_0, u_n = u_{n+1}$$ $$\exists n_0 \in \N, \forall n \in N \land n \ge n_0, u_n = u_{n+1}$$
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
Remarque: une suite stationnaire d'un espace complet $E$ est trivialement convergente en $u_{n_0}$. Remarque : une suite stationnaire d'un espace complet $E$ est trivialement convergente en $u_{n_0}$.
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Une suite de terme général \suite{u} d'un groupe $E(\times)$ est dite \textbf{alternée} si, pour chaque entier naturel $n$, $u_{n + 1}$ est de signe opposé à $u_n$ i.e. $u_n = -1_E \times u_{n + 1}$. Une suite de terme général \suite{u} d'un groupe $E(\cartesianProduct)$ est dite \textbf{alternée} si, pour chaque entier naturel $n$, $u_{n + 1}$ est de signe opposé à $u_n$ i.e. $u_n = -1_E \cartesianProduct u_{n + 1}$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\langsubsection{Critére de convergence}{Convergence criteria} \langsubsection{Critère de convergence}{Convergence criteria}
Soit une suite \suite{u} d'un espace complet $E$ Soit une suite \suite{u} d'un espace complet $E$
@ -99,14 +98,14 @@ Si $u_n$ est une suite stationnaire à partir d'un rang $n_0$ alors elle est tri
\langsection{Séries}{Series} \langsection{Séries}{Series}
Une série est la somme infini d'une suite donné \suite{u} et est noté $\sum\limits_{n=0}^{+\infty} u_n$ Une série est la somme infinie d'une suite donné \suite{u} et est notée $\sum\limits_{n=0}^{+\infty} u_n$
Une série géométrique de raison $r \in \R$ ainsi que $a \in \R, u_0 = a$ convergente commencant à un rang $N \in \N$ peut être représenter par la forme suivante : Une série géométrique de raison $r \in \R$ ainsi que $a \in \R, u_0 = a$ convergente commençant à un rang $N \in \N$ peut-être représenter par la forme suivante :
$\sum\limits_{n = N}^{+\infty} ar^n = \frac{ar^N}{1 - r}$ $\sum\limits_{n = N}^{+\infty} ar^n = \frac{ar^N}{1 - r}$
\begin{proof} \begin{proof}
Soit une série géométrique de raison $r \in \R^*$ convergente en $l \in \R$ commencant à un rang $N \in \N$ Soit une série géométrique de raison $r \in \R^*$ convergente en $l \in \R$ commençant à un rang $N \in \N$
$$a \in \R^*, l = \sum\limits_{n = N}^{+\infty} ar^n \implies \frac{l}{a} = \sum\limits_{n = N}^{+\infty} r^n = r^N + r \sum\limits_{n = N + 1}^{+\infty}r^{n - 1}$$ $$a \in \R^*, l = \sum\limits_{n = N}^{+\infty} ar^n \implies \frac{l}{a} = \sum\limits_{n = N}^{+\infty} r^n = r^N + r \sum\limits_{n = N + 1}^{+\infty}r^{n - 1}$$
Soit $m = n - 1 \implies n = m + 1$ Soit $m = n - 1 \implies n = m + 1$
$$\implies \frac{l}{a} = r^N + r \sum\limits_{m = N}^{+\infty}r^{m} = r^N + r \frac{l}{a}$$ $$\implies \frac{l}{a} = r^N + r \sum\limits_{m = N}^{+\infty}r^{m} = r^N + r \frac{l}{a}$$
@ -145,12 +144,12 @@ Source : \citeannexes{bibmaths_regle_alembert}
\begin{theorem_sq} \label{critere:regle_alembert} \begin{theorem_sq} \label{critere:regle_alembert}
Soit \suite{u} une suite de nombres réels ou complexes qui ne s'annule pas à partir d'un certain rang. On suppose que $\frac{\abs{u_{n+1}}}{\abs{u_n}} \rightarrow l$. Alors : Soit \suite{u} une suite de nombres réels ou complexes qui ne s'annulent pas à partir d'un certain rang. On suppose que $\frac{\abs{u_{n+1}}}{\abs{u_n}} \rightarrow l$. Alors :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{si $l < 1$, la série $\sum\limits_n u_n$ converge absolument.} \item{Si $l < 1$, la série $\sum\limits_n u_n$ converge absolument.}
\item{si $l > 1$, la série $\sum\limits_n u_n$ diverge grossièrement.} \item{Si $l > 1$, la série $\sum\limits_n u_n$ diverge grossièrement.}
\item{si $l = 1$, on ne peut pas conclure.} \item{Si $l = 1$, on ne peut pas conclure.}
\end{itemize} \end{itemize}
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
@ -164,9 +163,9 @@ Source : \citeannexes{bibmaths_regle_cauchy}
Soit \suite{u} une suite de nombres réels ou complexes. On suppose que $\abs{u_n}^\frac{1}{n} \to l \in [0, +\infty]$. Alors : Soit \suite{u} une suite de nombres réels ou complexes. On suppose que $\abs{u_n}^\frac{1}{n} \to l \in [0, +\infty]$. Alors :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{si $l > 1$, la série de terme général $u_n$ diverge grossièrement (son terme général ne tend pas vers $0$).} \item{Si $l > 1$, la série de terme général $u_n$ diverge grossièrement (son terme général ne tend pas vers $0$).}
\item{si $l < 1$, la série de terme général $u_n$ converge absolument.} \item{Si $l < 1$, la série de terme général $u_n$ converge absolument.}
\item{si $l = 1$, on ne peut pas conclure.} \item{Si $l = 1$, on ne peut pas conclure.}
\end{itemize} \end{itemize}
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
@ -201,7 +200,7 @@ $\implies \sum\limits_{n = 0}^{+\infty} a_n b_n$ est convergente.
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\langsubsection{Théoreme d'Abel}{Abel's theorem} \langsubsection{Théorème d'Abel}{Abel's theorem}
\begin{theorem_sq} \label{theorem:abel} \begin{theorem_sq} \label{theorem:abel}

View File

@ -3,56 +3,50 @@
La topologie traite de l'étude des applications continues. La topologie traite de l'étude des applications continues.
\langsection{Espaces topologique}{Topologic spaces} \langsection{Espaces topologique}{Topological spaces}
A metric space is a set $E$ with a topology $\tau_E$ noted $(E,\tau_E)$. \begin{definition_sq} \label {definition:topological_space}
\lang{Un espace topologique est un ensemble $E$ avec une topologie $\tau_E$ noté comme une paire $(E, \tau_E)$ vérifiant les axiomes suivants}%
{A topology space is a set $E$ with a topology $\tau_E$ noted as a pair $(E,\tau_E)$ satisfying the following axioms} :
\langsubsection{Axiomes}{Axioms} \begin{itemize}
\item{$\{\emptyset, E\} \subseteq \tau_E$}
\begin{itemize} \item{Every union of open of $E$ is open, therefore in $\tau_E$ i.e. $\Union\limits_{F \in \powerset{E}}^{n \in \N^* \lor \infty} \in \tau_E$}
\item{$\{\emptyset, E\} \subseteq \tau_E$} \item{Every finite intersection of open of $E$ is open, therefore in $\tau_E$ i.e. $\Intersection\limits_{F \in \powerset{E}}^{n \in \N^*} \in \tau_E$}
\item{Every union of open of $E$ is open, therefore in $\tau_E$ i.e. $\Union\limits_{F \in \powerset{E}}^{n \in \N^* \lor \infty} \in \tau_E$} \end{itemize}
\item{Every finite intersection of open of $E$ is open, therefore in $\tau_E$ i.e. $\Intersection\limits_{F \in \powerset{E}}^{n \in \N^*} \in \tau_E$} \end{definition_sq}
\end{itemize}
\langsection{Espaces métrique}{Metric spaces} \langsection{Espaces métrique}{Metric spaces}
\begin{definition_sq} \label{definition:metric_space} \begin{definition_sq} \label{definition:metric_space}
A metric space is a set $E$ with a distance function $\function{d}{E^2}{\R_+}$ noted $(E,d)$ satisfaing the following axioms : \lang{Un espace métrique est un ensemble $E$ avec une fonction de distance $\function{d}{E^2}{\R_+}$ notée comme une paire $(E, d)$ vérifiant les axiomes suivants}%
{A metric space is a set $E$ with a distance function $\function{d}{E^2}{\R_+}$ noted as a pair $(E, d)$ satisfying the following axioms} :
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{$\forall x,y \in E, d(x,y) = 0 \equivalence x = y$} \item{\lang{Non-dégénérescence}{Non-degenerative} : $\forall x,y \in E, d(x,y) = 0 \equivalence x = y$}
\item{Symetry: $\forall x,y \in E, d(x,y) = d(y,x)$} \item{\lang{Symétrie}{Symetry} : $\forall x,y \in E, d(x,y) = d(y,x)$}
\item{Triangular inegality: $\forall x,y,z \in E, d(x,y) \le d(x,z) + d(z,y)$} \item{\lang{Inégalité triangulaire}{Triangular inegality} : $\forall x,y,z \in E, d(x,y) \le d(x,z) + d(z,y)$}
\end{itemize} \end{itemize}
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\langsubsection{Espaces vectoriels normés en dimension fini}{Vector spaces in finite dimensions} \langsubsection{Espaces vectoriels normés en dimension finie}{Vector spaces in finite dimensions}
Dans cette section, $E$ sera un $\R$-espace vectoriel.
\langsubsubsection{Normes}{Norms} \langsubsubsection{Normes}{Norms}
Une norme sur $E$ est une application continue qui vérifie certaines propriétés. \begin{definition_sq}
Une norme sur $E$ est une application continue notée $\function{\norm{.}}{E}{\R_+}$ qui vérifie les axiomes suivants :
\smallskip \begin{itemize}
\item{Non-dégénérescence : $\norm{x} = 0 \equivalence x = 0$}
$\function{\norm{.}}{E}{\R_+}$ \item{Homothétie positive : $\forall \lambda \in \R, \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$}
\item{Inégalité triangulaire : $\forall(x,y) \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$}
\langsubsubsubsection{Axiomes}{Axioms} \end{itemize}
\end{definition_sq}
\begin{itemize}
\item{$\norm{x} = 0 \equivalence x = 0$}
\item{$\forall \lambda \in \R, \norm{\lambda x} = \abs{\lambda}\norm{x}$}
\item{$\forall(x,y) \in E, \norm{x + y} \le \norm{x} + \norm{y}$} (inégalité triangulaire)
\end{itemize}
\smallskip
On appellera $(E,\norm{.})$ un \textbf{espace vectoriel normé}. On appellera $(E,\norm{.})$ un \textbf{espace vectoriel normé}.
\langsubsubsubsection{Exemples}{Examples} \langsubsubsubsection{Exemples}{Examples}
$n \in \N^*, E = \R^n$ Soit $n \in \N^*, E = \R^n$
\begin{itemize} \begin{itemize}
\item{$\norm{x}_1 = \sum\limits_{i = 1}^n \abs{x_i}$} \item{$\norm{x}_1 = \sum\limits_{i = 1}^n \abs{x_i}$}
@ -81,7 +75,7 @@ La \textbf{boule ouverte} de centre $x$ et de rayon $r$ est définie par $B(x,r)
\smallskip \smallskip
Note : la seule différence avec une boule fermée est la non inclusion des éléments dont la norme est égale au rayon. Note : la seule différence avec une boule fermée est la non-inclusion des éléments dont la norme est égale au rayon.
\subsubsection{Fermée} \subsubsection{Fermée}
@ -97,11 +91,11 @@ On appelle \textbf{voisinage} de $x$ tout ensemble $U \in E$ contenant $B(x,\eps
\langsection{Limite}{Limit} \langsection{Limite}{Limit}
Une norme sur un espace vectoriel permet de définir la notion de limite. Elle est cependant légèrement différente selon si on l'applique à une suite ou a une application. Une norme sur un espace vectoriel permet de définir la notion de limite. Elle est cependant légèrement différente selon si on l'applique à une suite ou à une application.
\subsection{Suite} \subsection{Suite}
Soit \suite{x} une suite d'éléments d'un espaces vectoriel normé $(E, \norm{.})$. Soit \suite{x} une suite d'éléments d'un espace vectoriel normé $(E, \norm{.})$.
On dit que \suite{x} \textit{converge} vers une limite $l \in E$, et l'on note $\lim\limits{x_n} = l$ ou $x_n \to l$ si $\forall \epsilon \in \R_+^*, \exists n_0 \in \N, \suchas n > n_0 \implies x_n \in B(l,\epsilon)$ On dit que \suite{x} \textit{converge} vers une limite $l \in E$, et l'on note $\lim\limits{x_n} = l$ ou $x_n \to l$ si $\forall \epsilon \in \R_+^*, \exists n_0 \in \N, \suchas n > n_0 \implies x_n \in B(l,\epsilon)$
@ -113,10 +107,10 @@ On dit que \textit{$f(t)$ tend vers $l$ quand $t$ tend vers $x$}, et l'on note $
\langsection{Transitivité}{Transitivity} \langsection{Transitivité}{Transitivity}
Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity} Source : \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Un endomorphisme continue d'un espace topologique $(E, \tau_E)$ est dit \textbf{topologiquement transitif} si pour tout paire d'ouverts non-vide $U, V \subseteq E$ il existe $n \in \N$ tel que $f^n(U) \intersection V \ne \emptyset$. Un endomorphisme continue d'un espace topologique $(E, \tau_E)$ est dit \textbf{topologiquement transitif} si pour toute paire d'ouverts non-vide $U, V \subseteq E$ il existe $n \in \N$ tel que $f^n(U) \intersection V \ne \emptyset$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\langsection{Adhérence}{Closure} \langsection{Adhérence}{Closure}
@ -139,33 +133,35 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
\end{proof} \end{proof}
\begin{theorem_sq} \label{theorem:subset_implies_closure} \begin{theorem_sq} \label{theorem:subset_implies_closure}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique. Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques.
$$A \subseteq B \implies \closure{A} \subseteq \closure{B}$$ $$A \subseteq B \implies \closure{A} \subseteq \closure{B}$$
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\begin{proof} \begin{proof}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique et $A \subseteq B$. Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques et $A \subseteq B$.
Comme $B \subseteq \closure{B}$ par \ref{proposition:closure_is_smallest_closed} et par transitivité de la relation "$\subseteq$" $\implies A \subseteq \closure{B}$ mais comme $\closure{A}$ est le plus petit fermé (au sens de l'intersection) qui contient $A$ alors $\closure{A} \subseteq \closure{B}$. Comme $B \subseteq \closure{B}$ par \ref{proposition:closure_is_smallest_closed} et par transitivité de la relation "$\subseteq$" $\implies A \subseteq \closure{B}$, mais comme $\closure{A}$ est le plus petit fermé (au sens de l'intersection) qui contient $A$ alors $\closure{A} \subseteq \closure{B}$.
\end{proof} \end{proof}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique. Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques.
$$\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A} \intersection \closure{B}$$ $$\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A} \intersection \closure{B}$$
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\begin{proof} \begin{proof}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique. Posons $A \intersection B \subseteq A$ par \ref{theorem:subset_implies_closure} $\implies \closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A}$ et respectivement pour $B$, $\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{B}$, et en faisant l'intersection de deux, cela donne $\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A} \intersection \closure{B}$. Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques. Posons $A \intersection B \subseteq A$ par \ref{theorem:subset_implies_closure} $\implies \closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A}$ et respectivement pour $B$, $\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{B}$, et en faisant l'intersection de deux, cela donne $\closure{A \intersection B} \subseteq \closure{A} \intersection \closure{B}$.
\end{proof} \end{proof}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique. Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques.
$$\closure{A \union B} = \closure{A} \union \closure{B}$$ $$\closure{A \union B} = \closure{A} \union \closure{B}$$
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\begin{proof} \begin{proof}
Soit $A$,$B$ deux espaces topologiques.
\subseteqpart \subseteqpart
Soit $A$,$B$ deux espaces topologique. Posons $A \union B \subseteq A$ par \ref{theorem:subset_implies_closure} $\implies \closure{A \union B} \subseteq \closure{A}$ et respectivement pour $B$, $\closure{A \union B} \subseteq \closure{B}$, et en faisant l'union de deux, cela donne $\closure{A \union B} \subseteq \closure{A} \union \closure{B}$. Posons $A \union B \subseteq A$ par \ref{theorem:subset_implies_closure} $\implies \closure{A \union B} \subseteq \closure{A}$ et respectivement pour $B$, $\closure{A \union B} \subseteq \closure{B}$, et en faisant l'union de deux, cela donne $\closure{A \union B} \subseteq \closure{A} \union \closure{B}$.
\Lsubseteqpart \Lsubseteqpart
@ -177,17 +173,17 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
\langsection{Complétude}{Completeness} \langsection{Complétude}{Completeness}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Un espace métrique $(E, d)$ est dit \textbf{complet} si toutes les suites de Cauchy \ref{definition:cauchy_sequence} de $E$ sont des suites convergente \ref{definition:convergence_sequence}. Un espace métrique $(E, d)$ est dit \textbf{complet} si toutes les suites de Cauchy \ref{definition:cauchy_sequence} de $E$ sont des suites convergentes \ref{definition:convergence_sequence}.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\langsubsection{Théorème des points fixe (Théoreme de Picard)}{Fixed-point theorem (Picard's theorem)} \langsubsection{Théorème des points fixes (Théorème de Picard)}{Fixed-point theorem (Picard's theorem)}
\begin{proof} \begin{proof}
Soit $(E, d)$ un espace métrique \ref{definition:metric_space} et $\phi$ un endomorphisme \ref{definition:endomorphism} contractant i.e. Soit $(E, d)$ un espace métrique \ref{definition:metric_space} et $\phi$ un endomorphisme \ref{definition:endomorphism} contractant i.e.
$$\function{\phi}{E}{E}$$ $$\function{\phi}{E}{E}$$
$$\exists k \in [0, 1[ \subset \R_+, \forall x,y \in E, d(\phi(x),\phi(y)) \le k \cdot d(x,y)$$ $$\exists k \in [0, 1[ \subset \R_+, \forall x,y \in E, d(\phi(x),\phi(y)) \le k \cdot d(x,y)$$
Soit $x_0 \in E$ et définisons une suite \suite{x} $\subseteq E$ tel que $x_n := \phi(x_{n - 1})$. Soit $x_0 \in E$ et définissons une suite \suite{x} $\subseteq E$ tel que $x_n := \phi(x_{n - 1})$.
Par induction sur $n$ montrons la proposition $(h_n)$ définie comme $d(x_{n + 1}, x_n) \le k^n \cdot d(x_1, x_0)$ Par induction sur $n$ montrons la proposition $(h_n)$ définie comme $d(x_{n + 1}, x_n) \le k^n \cdot d(x_1, x_0)$
@ -201,7 +197,7 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
$$\implies d(\phi(x_1), \phi(x_0)) \le k \cdot d(x_1, x_0)$$ $$\implies d(\phi(x_1), \phi(x_0)) \le k \cdot d(x_1, x_0)$$
Cela montre le cas initial $n = 1$, posons l'hypothése d'induction $d(x_{n + 1}, x_n) \le k^n \cdot d(x_1, x_0)$ et montrons l'héréditée $n + 1$ Cela montre le cas initial $n = 1$, posons l'hypothèse d'induction $d(x_{n + 1}, x_n) \le k^n \cdot d(x_1, x_0)$ et montrons l'hérédité $n + 1$
Par définition de la suite \suite{x}. Par définition de la suite \suite{x}.
$$d(x_{n + 2}, x_{n + 1}) = d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n))$$ $$d(x_{n + 2}, x_{n + 1}) = d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n))$$
@ -210,7 +206,7 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
$$\implies d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n)) \le k \cdot d(x_{n + 1}, x_n)$$ $$\implies d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n)) \le k \cdot d(x_{n + 1}, x_n)$$
Par l'hypothése d'induction. Par l'hypothèse d'induction.
$$\implies d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n)) \le k^n \cdot k \cdot d(x_1, x_0) = k^{n + 1} \cdot d(x_1, x_0)$$ $$\implies d(\phi(x_{n + 1}), \phi(x_n)) \le k^n \cdot k \cdot d(x_1, x_0) = k^{n + 1} \cdot d(x_1, x_0)$$
@ -240,11 +236,11 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
\langsection{Séparation}{Separation} \langsection{Séparation}{Separation}
\begin{definition_sq} \label{definition:separated_space} \begin{definition_sq} \label{definition:separated_space}
Un espace topologique est dit séparés si pour tous points distincts $x, y \in E$ il existe des ouverts disjoints $U_x, U_y \subseteq E$ tels que $x \in U_x$ et $y \in U_y$. Un espace topologique est dit \textbf{séparé} si pour tous points distincts $x, y \in E$ il existe des ouverts disjoints $U_x, U_y \subseteq E$ tels que $x \in U_x$ et $y \in U_y$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}
Tout les un espaces métrique sont séparés. Tous les espaces métriques sont séparés.
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\begin{proof} \begin{proof}
@ -258,7 +254,7 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
\end{proof} \end{proof}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}
Tout les singletons d'un espace métrique sont fermés. Tous les singletons d'un espace métrique sont fermés.
\end{theorem_sq} \end{theorem_sq}
\begin{proof} \begin{proof}
@ -277,14 +273,29 @@ Source: \citeannexes{scholarpedia_topological_transitivity}
Un espace topologique $E$ est \textbf{compact} si $E$ est séparé \ref{definition:separated_space} et si tout recouvrement de $E$ par des ouverts contient un recouvrement fini de $E$ i.e. si $E = \Union\limits_{i \in I} U_i$ avec les $U_i$ ouverts, alors il existe une partie finie $V := \{i_1, i_2, \cdots, i_n\}$ de $I$ tel que $E = \Union\limits_{v \in V} v$ Un espace topologique $E$ est \textbf{compact} si $E$ est séparé \ref{definition:separated_space} et si tout recouvrement de $E$ par des ouverts contient un recouvrement fini de $E$ i.e. si $E = \Union\limits_{i \in I} U_i$ avec les $U_i$ ouverts, alors il existe une partie finie $V := \{i_1, i_2, \cdots, i_n\}$ de $I$ tel que $E = \Union\limits_{v \in V} v$
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\begin{theorem_sq}
Soit $K,L$ de $\R^N$ deux compacts disjoints, la distance $d(K, L) = \inf_{(x, y) \in K \cartesianProduct L}d(x, y)$ est strictement positive. Également, il existe deux ouverts $U$ et $V$ disjoints tels que $K \subset U$ et $L \subset V$.
\end{theorem_sq}
\begin{proof}
Soit $K$ et $L$ deux compacts disjoints ainsi que la distance défini tel que $d(K, L) := \inf_{(x, y) \in K \cartesianProduct L}d(x, y)$.
Considérons la fonction $\function{f}{K \cartesianProduct L}{\R_+} \functiondef{(x, y)}{d(x, y)}$. Par la continuité de la métrique, $f$ est continue, ainsi que $d(K, L) = \inf_{K \cartesianProduct L} f > 0$, car si $x \in K$ et $y \in L$, $d(x, y) = 0 \implies x = y$ hors $x \in K \intersection L = \emptyset$ (parce que disjoints). De plus, comme $f$ est une fonction continue dans un ensemble compact, il atteint sa borne inférieure dans son domaine i.e. $f > 0 \implies \inf f > 0 \implies d(K, L) > 0$. Notons cette distance $R$.
Comme $R > 0$, nous pouvons construire pour chaque élément de $K$ et $L$ une boule ouverte de centre $x \in K$ et de rayon $\frac{R}{2}$ (et respectivement pour $L$). Cela permet de définir $U := \Union\limits_{x \in K} \B(x, \frac{R}{2})$ et $V := \Union\limits_{y \in L} \B(y, \frac{R}{2})$. Par construction, $K \subset U$ et $L \subset V$.
Finalement, $U$ et $V$ sont des réunions d'ouverts donc $U$ et $V$ sont des ouverts. De plus $U \intersection V$ est habité $\equivalence d(K, L) < \frac{R}{2} + \frac{R}{2} = R$. Cette proposition étant toujours fausse $U \intersection V = \emptyset$ ce qui montre que $U$ et $V$ sont disjoints.
\end{proof}
\langsection{Connexité}{Connectness} \langsection{Connexité}{Connectness}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Un espace topologique $E$ est \textbf{connexe par arcs} si pour tout $(x, y) \in E^2$, il existe une application continu $\function{\gamma}{[0, 1]}{E}$ tel que $\gamma(0) = x$ et $\gamma(1) = y$. Un espace topologique $E$ est \textbf{connexe par arcs} si pour tout $(x, y) \in E^2$, il existe une application continue $\function{\gamma}{[0, 1]}{E}$ tel que $\gamma(0) = x$ et $\gamma(1) = y$.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\begin{definition_sq} \begin{definition_sq}
Un espace topologique $E$ est \textbf{totalement discontinu} si ces composantes connexes sont des singletons. Un espace topologique $E$ est dit \textbf{totalement discontinu} si ces composantes connexes sont des singletons.
\end{definition_sq} \end{definition_sq}
\begin{theorem_sq} \begin{theorem_sq}