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Mathématiques · Glossaire

Qu'est-ce que « application continue » ?

Aussi appelé : homéomorphisme

Définition 6.5 Mathématiques universitaires — Licence 3 · Chapitre 6 — Topologie générale

f ⁣:X→Yf \colon X \to Y est continue si f−1(V)f^{-1}(V) est ouvert pour tout ouvert V⊆YV \subseteq Y — de façon équivalente, les images réciproques de fermés sont fermées ; de façon équivalente, pour tout xx et tout voisinage VV de f(x)f(x), f−1(V)f^{-1}(V) est un voisinage de xx (continuité en chaque xx). Il suffit de vérifier sur une base de YY. Les composées d’applications continues sont continues. Un homéomorphisme est une bijection continue d’inverse continue ; la topologie étudie les propriétés préservées par les homéomorphismes.

Exemples

Exemple 6.11

Le quotient R/Z\R/\Z (identifier xx et x+nx + n) est homéomorphe au cercle S1={z∈C:∣z∣=1}S^1 = \{z \in \C : \abs z = 1\} : l’application x↦e2iπxx \mapsto \eu^{2\iu\pi x} passe à une bijection continue R/Z→S1\R/\Z \to S^1 (Proposition 6.10(b)) ; son inverse est continue par l’argument de compacité du Corollaire 6.14 ci-dessous (Exercice 6.5 détaille tout, y compris pourquoi R/Z\R/\Z est séparé et compact). De même [0,1][0,1] avec les extrémités collées est S1S^1, le carré avec les côtés opposés collés est le tore, et le collage est enfin un théorème, non un dessin.

Exemple 6.22 (La sinusoïde du topologue)

Soit Γ={(x,sin⁡1x):0<x≤1}\Gamma = \{(x, \sin\frac1x) : 0 < x \leq 1\} et S=Γˉ=Γ∪({0}×[−1,1])S = \bar\Gamma = \Gamma \cup (\{0\}\times[-1,1]) (tout point (0,y)(0, y), ∣y∣≤1\abs y \leq 1, est limite de points de Γ\Gamma : résoudre sin⁡1x=y\sin\frac1x = y près de 00). Alors SS est connexe — adhérence de la connexe Γ\Gamma, image continue de (0,1](0, 1] (Théorème 6.20(3)) — mais pas connexe par arcs : un chemin de (1,sin⁡1)(1, \sin 1) à (0,0)(0,0) devrait parcourir des abscisses →0\to 0 tandis que l’ordonnée oscille entre ±1\pm1 ; Exercice 6.9 rend cela rigoureux. Connexité et connexité par arcs diffèrent vraiment.

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