Topologie générale/Espace métrique

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Espace métrique
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Chapitre 4
Leçon : Topologie générale
Chap. préc. : Bases d'ouverts
Chap. suiv. : Ordre


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Topologie générale/Espace métrique
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La notion d'espace métrique est historiquement la première structure topologique, bien que formellement, la notion d'espace topologique, plus vaste mais plus abstraite, soit traitée prioritairement dans cet exposé de topologie. La définition d'un espace métrique est proche de l'intuition, puisque les propriétés topologiques de ces espaces ne sont pas directement définis à partir d'un ensemble d'ouverts, appelé topologique, mais à partir d'une application nommée distance, ou métrique, qui permet de donner un rôle plus important à l'intuition géométrique.

[modifier] Définitions

Soit X un ensemble. Une application d : X \times X \to \mathbb{R}_+ est appelée distance sur X, ou métrique sur X si les points suivants sont vérifiés :

  • \forall (x,y) \in X^2, d(x,y) = 0 \Leftrightarrow x = y (Axiome de séparation)
  • \forall (x,y) \in X^2, d(x,y) = d(y,x) (symétrie de d)
  • \forall (x,y,z) \in X^3, d(x,z) \leq d(x,y) + d(y,z) (Inégalité triangulaire)

Le couple (X,d) est appelé espace métrique (i.e l'ensemble X muni de sa métrique).

[modifier] Exemples

La valeur absolue définit une distance sur R, l'ensemble des nombres réels.