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Résumé de la discussion (messages les plus récents en premier)

Fred
20-10-2013 21:43:39

Quand on veut montrer que c'est bijectif....

jijiiii
19-10-2013 11:32:55

En résumé, pour montrer que [tex]f(\mathbb{R}^2)=\mathbb{R}^2[/tex] il suffit de montrer que chaque couple (u,v) a un antécédent par f. (Pas besoin de l'unicité).
Mais quand est-ce qu'on a besoin de l'unicité?

Fred
19-10-2013 11:14:12

La conclusion, c'est que [tex]f(\mathbb R^2)=\mathbb R^2[/tex] puisque tout élément de [tex]\mathbb R^2[/tex] a un antécédent par [tex]f[/tex].

jijiiii
19-10-2013 10:12:34

Alors je ne comprend plus pourquoi vous avez dis: Tout le reste ensuite vient de la première question. Puisque tu as démontré que c'est un difféomorphisme de [tex]\mathbb{R}^2[/tex] sur [tex]f(\mathbb{R}^2)=\mathbb{R}^2[/tex] , en particulier, f est bijective.

J'ai compris jusqu'au point où on conclut que pour tout (u,v), il existe (x,y) tel que (u,v)=f(x,y). Après, c'est quoi la conclusion ?

Fred
19-10-2013 09:10:37

Quand on te demande de démontrer que [tex]f(\mathbb R^2)=\mathbb R^2[/tex], on te demande simplement de démontrer que [tex]f[/tex] est surjective, rien de plus....

jijiiii
18-10-2013 21:15:02

Voici comment j'ai montré que [tex]f[/tex] est un difféomorphisme de [tex]\mathbb{R^2}[/tex] dans [tex]\mathbb{R}^2[/tex]: on utilise le théorème d'inversion globale, ce qui revient à montrer que f est injective et que la Jacobienne de f ne s'annulle jamais.
1- injectivité de f: soient (x,y) et (x',y') dans [tex]\mathbb{R}^2[/tex]. On suppose que f(x,y)=f(x',y') et on montre que (x,y)=(x',y').
f(x,y)=f(x',y') ssi [tex]x+a \sin x = x' + b \sin x'[/tex] et [tex]y+b \sin x = y' + b \sin x'[/tex]. On a [tex]|x-x'|=a|\sin y' - \sin y| \leq a |y'-y|[/tex] et [tex]|y-y'| = b |\sin x' - \sin x| \leq b |x'-x|[/tex]
on conclut que [tex]|y-y'|\leq ab|y-y'|[/tex] et [tex]|x-x'|\leq ab |x-x'|[/tex] et puisque [tex]ab < 1[/tex] alors [tex]|x-x'|=0[/tex] et [tex]|y-y'|=0[/tex]. Donc [tex](x,y)=(x',y')[/tex]. D'où l'injectivité de f.
Aussi, [tex]J(f)= 1 - ab \cos x \cos y \neq 0[/tex]. Donc par le th d'inversion globale, on conclut que f est un difféomorphisme.

2- Montrer que [tex]f(\mathbb{R}^2)=\mathbb{R}^2[/tex]. Pour ca, il faut et il suffit de montrer que f est bijective.
Pour montrer la surjectivité de f, on utilise la fonction g comme vous l'avez indiqué.
pour l'injectivité, puisque f est un difféomorphisme de [tex]\mathbb{R}^2[/tex] dans [tex]f(\mathbb{R}^2[/tex], alors f est injective. Donc f est bijective, d'où l'égalité.
C'est la bonne rédaction? ( malgès que je comprend pas pourquoi on a besoin que f soit un difféomorphisme puisque l"injectivité suffit)

jijiiii
18-10-2013 20:46:06

Donc, pour montrer que [tex]f(\R^2)=\mathbb{R}^2[/tex], il faut et il suffit de montrer que [tex]f[/tex] est bijective.
Puisque [tex]f[/tex] est un difféomorphisme de [tex]\mathbb{R}^2[/tex] dans [tex]f(\R^2)[/tex], alors [tex]f[/tex] est injective.
Il reste à montrer la surjectivité de f, et pour ca on étudie la fonction g comme indiqué plus haut.
Donc, f est bijective et on peut conclure que [tex]f(\R^2)=\R^2[/tex].


Mais on aurait pu montrer l'injectivité de f sans avoir eu besoin que f soit un difféomorphisme. Puisque pour que f soit un difféomorphisme, on montre que f est injectif et que la jacobienne de f ne s’annule jamais. Non?

Fred
18-10-2013 20:37:14

Dans surjective, il n'y a pas l'unicité.

Et tu as déjà démontré à la première question que [tex]f[/tex] est un difféomorphisme de [tex]\mathbb R^2[/tex] sur son image. Donc que [tex]f[/tex] est injective!!!!

jijiiii
18-10-2013 20:30:22

Donc puisque [tex]g(x)=x[/tex], et par la relation [tex]y = v - b \sin x[/tex] alors on conclut que pour tout [tex](u,v)[/tex] fixé, il existe [tex](x,y)[/tex] tel que [tex]f(x,y) = (u,v)[/tex]. Ce qui montre que [tex]f[/tex] est surjective de [tex]\R^2[/tex] dans [tex]\mathbb{R}^2[/tex](mais pas tout à fait, puisqu'il nous faut k'unicité).
S'il vous plait, comment conclure avec le fait que $f$ soit un difféomorphisme de [tex]\mathbb{R}^2[/tex] dans [tex]f(\mathbb{R}^2[/tex]

Fred
18-10-2013 20:20:43

Si tu relis bien mon premier post, puisque [tex]g(x)=v[/tex] a toujours une solution, en posant ensuite [tex]y=v-b\sin x[/tex], l'équation
[tex]f(x,y)=(u,v)[/tex] admet toujours une solution, donc [tex]f(\mathbb R^2)=\mathbb R^2[/tex].

Tout le reste ensuite vient de la première question. Puisque tu as démontré que c'est un difféomorphisme de [tex]\mathbb R^2[/tex]
sur [tex]f(\mathbb R^2)=\mathbb R^2[/tex], en particulier, [tex]f[/tex] est bijective.

F.

jijiiii
18-10-2013 19:05:43

Je pensais à faire trop compliqué...
Donc [tex]g[/tex] réalise une bijection et donc [tex]g(\mathbb{R})=\mathbb{R}[/tex].
mais ce qu'on veut, c'est montrer que [tex]f(\mathbb{R}^2)=\mathbb{R}^2[/tex]. Comment revenir à f. Et surtout, il nous faut l'unicité du couple (x,y).

Fred
18-10-2013 18:54:58

[tex]g[/tex] est continue et strictement croissante donc, d'après le calcul des limites, réalise une bijection de [tex]\mathbb R[/tex] sur [tex]\mathbb R[/tex]!!!!!
C'est un théorème de Terminale!!!!

jijiiii
18-10-2013 18:18:46

[tex]\lim_{x->+\infty} g(x)=+\infty[/tex] et [tex]\lim_{x->-\infty} g(x)=-\infty[/tex] . Donc on conclut comment ? svp

jijiiii
18-10-2013 18:16:33

Franchement, je ne connait pas ce théorème. Comment s'appelle ce théorème s'il te plait? (donc on n'a pas besoin du point fixe!)

Fred
18-10-2013 16:46:13

[tex]g[/tex] est strictement croissante (calcule sa dérivée), continue, et tu peux étudier ses limites aux bornes....

Fred.

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