Notion, en rapport avec la théorie des ensembles et des infinis mathématiques, et notion, en rapport avec la notion de cardinal d'un ensemble et en particulier, en rapport avec la notion de cardinal d'un ensemble infini ou de cardinal infini d'un ensemble.
Guillaume FOUCART 612BRJMDLO5XLHC
Remarque : Les fichiers sur fichier-pdf.fr qui ont un statut privé sont bel et bien accessibles, qu'on en soit le propriétaire ou non, et ce en ayant la connaissance de leurs liens et en créant un compte : Il faut laisser ouverte la page initiale où sont listés les liens des fichiers ayant un statut privé et/ou y revenir après avoir créé ou ouvert un compte, tout en maintenant ce dernier ouvert.
NB : 02-11-2023 : Depuis peu, la table des matières n'est plus (accessible) dans le corps des travaux de recherche. On ne peut y accéder qu'en allant sur (la) Wikiversité à l'adresse suivante :
- le lien donné à la fin de la présente version de mes travaux sur le cardinal quantitatif, lorsque celle-ci est en PDF, pour obtenir la table des matières de cette présente version
- ou bien "Recherche:Cardinal quantitatif (table des matières, simplifiée)" , pour obtenir la table des matières actualisée de mes travaux sur le cardinal quantitatif
et en cliquant sur le bon icône.
(L'auteur n'est pas responsable de cette situation.)
NB : Les formules en LaTeX présentes dans la table des matières ne s'affichent plus correctement, depuis novembre 2021.
(L'auteur n'est pas responsable de cette situation.)
Version PDF de 213 pages et de 1,1 Mo de mes travaux sur la F-quantité (anciennement le cardinal quantitatif) du 17-09-2025, avec la table des matières qui s'affiche correctement et avec la numérotation des sections (fichier hébergé sur https://www.fichier-pdf.fr )
Depuis un bon moment avant le 14-09-2025, il n'y a plus de numérotation des sections et des sous-sections, ce qui ne facilite pas le repérage et la navigation dans mes travaux.
(L'auteur n'est pas responsable de cette situation.)
J'ai l'impression que les codeurs de Wikiversité, à force d'obéir à certaines injonctions du monde numérique actuel, dégradent, de plus en plus, l'affichage voire les fonctionnalités des pages des travaux de recherche. De plus, après qu'on ait préédité un passage et qu'on l'ait prévisualisé, le curseur ne revient pas exactement là où il était, initialement, mais au début de la section ou de la sous-section concernée : Ce qui constitue une perte de temps pour moi.
NB : La version originale de la présente version de mes travaux sur le cardinal quantitatif, lorsque cette dernière est en PDF, est également accessible et disponible sur (la) Wikiversité, à partir du lien donné à la fin de cette dernière.
NB : Il arrive parfois lorsque je copie-colle des passages de mes travaux à certains endroits, que ceux-ci soient aussi copiés-collés, malgré moi, à d'autres endroits. Le plus souvent, je parviens à supprimer les doublons en question, mais il peut arriver qu'il en reste certains.
Certaines mises à jour et modifications impliquent d'autres mises à jour et d'autres modifications en chaîne, parfois délicates, pour lesquelles il m'est parfois difficile de {détecter|repérer} et de déterminer les endroits où je dois les faire et/ou qu'il m'est difficile de faire dans la foulée, compte tenue de la longueur du texte de mes travaux.
De fait, il peut (encore) rester quelques passages écrits incohérents ou contradictoires, mais sans que cela ait, nécessairement, de conséquences sur mes travaux.
Mises à part les discussions associées à mes travaux mathématiques sur la Wikiversité, vous pouvez aussi vous rendre sur mon forum pour en discuter et les critiquer de manière constructive, en tant qu'invité ou en tant que membre (mais il faudra alors créer un compte pour vous y loguer) :
Tous les liens et toutes les discussions à propos de ces travaux mathématiques sur les forums de mathématiques : "Les-mathematiques.net" et "Maths-Forum" sont désormais périmés et obsolètes. La présente version de mes travaux mathématiques qui est aussi celle qui fait foi, est la version actualisée de ces derniers. De plus, de nombreux commentaires qui sont relatifs à ces discussions ont été donnés dans la page de discussion associée à la présente page de recherche, ainsi que dans une partie des "Passages que l'on peut omettre" et sur mon forum.
Utilisateur:Guillaume FOUCART/Passages que l'on peut omettre/Passages dont on peut omettre certains passages, dans ma page de recherche principale/Commentaires, impressions voire spéculations autour des amateurs, des shtameurs, de moi-même, des intervenants et des grands intervenants sur les forums de mathématiques
Malgré le foisonnement de titres et de sous-titres : Avec une échelle réduite de 50%, les travaux, dont il est question, ne font que 56 pages, au format A4, le 29-03-2021, et encore ils sont, relativement, aérés et espacés. Certes, ils ont, trompeusement et faussement, l'allure et l'apparence d'un mille-feuilles argumentatif, mais, concernant la partie spéculative, ils sont, peut-être, attaquables, et s'ils le sont, ils peuvent, peut-être, être démontés et anéantis, uniquement, concernant 2 ou 3 points fondamentaux voire cruciaux, bien ciblés. En moyenne, chaque sous-partie élémentaire mentionnée dans la table des matières est relativement {courte|brève} : Il n'y a donc pas lieu d'être effrayé par le grand nombre de sous-parties élémentaires figurant dans la table des matières. Par ailleurs, il y a beaucoup d'exemples illustratifs.
VOICI LA TABLE DES MATIÈRES DÉTAILLÉE LE PLUS POSSIBLE (Il faut d'abord lire les titres en gras. J'aurais aimé pouvoir disposer d'une table des matières qui se déploie au fur et à mesure que l'on avance en allant des titres généraux aux titres particuliers. Il est très rare que les définitions, les propositions, les lemmes, les théorèmes, les remarques,
⋯
{\displaystyle \cdots }
, figurent dans une table des matières ou dans un sommaire, et de fait, ma table des matières s'en retrouve fortement alourdie, mais il en est ainsi, car cela est plus {pratique|commode} dans le cas où il m'arriverait d'avoir des modifications à faire.) :
[NB : Désormais, on peut aussi consulter la version de mes travaux, avec une table des matières, simplifiée (Cf. liens ci-dessus).]
Cardinal quantitatif (nouvellement, F-quantité) sur
R
n
{\displaystyle {\mathbb {R} }^{n}}
et sur
R
″
n
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}^{n}}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[Cas de certaines restrictions] [ modifier | modifier le wikicode ]
Remarque : L'introduction n'est qu'une petite partie de mes travaux : N'oubliez pas aussi d'aller jeter un coup d'œil sur le reste ou de le survoler ou de le consulter. Si dans l'introduction, il y a beaucoup de texte : Dans le reste, il y a beaucoup de formalisme et de formules mathématiques.
J'utiliserai une terminologie personnelle, en renommant parfois autrement certaines notions existantes.
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
En particulier, je désignerai par :
PV (comme « petite variété ») les sous-variétés compactes, convexes (connexes) de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe (
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
) et (
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
par morceaux) ou sans bord,
et
PV2 (comme « petite variété 2 ») les sous-variétés fermées, non bornées, convexes (connexes) de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe (
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
) et (
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
par morceaux) ou sans bord,
et on posera :
P
V
(
R
n
)
=
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
c
o
m
p
a
c
t
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
n
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})=\{A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,{\Big |}\,\,A\,\,sous{\mbox{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,compacte,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{n},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord\}}
;
et
P
V
2
(
R
n
)
=
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
f
e
r
m
e
´
e
,
n
o
n
b
o
r
n
e
´
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
n
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})=\{A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,{\Big |}\,\,A\,\,sous{\mbox{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,ferm{\acute {e}}e,\,\,non\,\,born{\acute {e}}e,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{n},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord\}}
.
La notion de F-quantité est la {vraie|véritable} notion de nombre ou de quantité d'éléments d'un ensemble, qui est une notion au moins définie et construite sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
. C'est une mesure définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, qui ne néglige aucun point et pour laquelle la F-quantité ou le nombre d'éléments ou la quantité d'éléments ou la masse ou le poids d'un singleton vaut
1
{\displaystyle 1}
et qui s'exprime en fonction des mesures [extérieures] de LEBESGUE généralisées ou de HAUSDORFF, de dimension
i
(
0
≤
i
≤
n
)
{\displaystyle i\,\,(0\leq i\leq n)}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
. C'est une notion qui prolonge le caractère intuitif des propriétés que l'on a déjà de la notion de cardinal (de CANTOR) dans le cas des ensembles finis, au cas des ensembles infinis (en tout cas, au moins au cas des ensembles infinis de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
) c'est-à-dire qui vérifie, en particulier, le principe du tout et de la partie : "Le tout est nécessairement strictement plus grand que chacune de ses sous-parties strictes". C'est une notion pour laquelle je cherche à aller plus loin (dans mes travaux relativement modestes, je suis allé jusqu'aux parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
et de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, et aux mêmes parties en remplaçant "convexe" par "polyconvexe"). Par opposition à la notion de cardinal de CANTOR c'est-à-dire la notion usuelle de cardinal , que j'appelle "cardinal potentiel" c'est-à-dire la notion de cardinal au sens de la puissance, et qui est définie pour toutes les parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et qui est la {vraie|véritable} notion de nombre ou de quantité d'éléments d'un ensemble, dans le cas des ensembles finis, mais qui est un ordre de grandeur du nombre ou de la quantité d'éléments d'un ensemble, dans le cas des ensembles infinis et qui ne vérifie pas le principe du tout et de la partie . Donc la notion de F-quantité se veut être une notion plus fine que celle de "cardinal potentiel" c'est-à-dire que celle de cardinal (de CANTOR). Les notions de F-quantité et de "cardinal potentiel" se confondent, dans le cas des parties finies.
(21-06-2024 : Pour éviter toute confusion, j'ai décidé de plutôt appeler le "cardinal quantitatif d'un ensemble" qui n'est pas, contrairement à ce que son nom laisse à penser, un cardinal (de CANTOR) d'un ensemble, la "F-quantité d'un ensemble" .)
(03-06-2021 : Rectification : La notion de F-quantité n'est pas a priori une mesure définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, car
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est pas a priori une tribu de parties. Toutefois, cette notion a été construite de manière à se comporter comme une mesure. 24-06-2021 : Cette notion est sûrement une mesure sur une tribu que nous devons déterminer. Pour le moment, nous ne cherchons pas à déterminer la tribu, la plus grande, sur laquelle elle serait une mesure, car nous aurons vraisemblablement besoin de la définition de cette notion sur une tribu intermédiaire, avant de pouvoir la généraliser davantage.)
(08-07-2023 : Remarque : Comme dans le cas classique de cardinal d'un ensemble, les termes "cardinal d'un ensemble" et "puissance d'un ensemble" se confondent et que l'équipotence de 2 ensembles désigne plutôt le fait que ces 2 ensembles ont même puissance, c'est-à-dire le fait que ces 2 ensembles ont même cardinal, c'est-à-dire le fait que ces 2 ensembles peuvent être mis en bijection, il est peut-être plus pertinent et plus approprié de renommer le "cardinal équipotentiel d'un ensemble" (c'est-à-dire le "cardinal d'un ensemble"), "cardinal potentiel d'un ensemble" c'est-à-dire le cardinal, au sens de la puissance, d'un ensemble, et ce, toujours, afin de le distinguer de la "F-quantité d'un ensemble" c'est-à-dire, de ce qui était anciennement nommé cardinal quantitatif ou cardinal, au sens de la quantité, d'un ensemble, même si ce n'est pas, à proprement parler, un cardinal d'un ensemble.)
(09-07-2023 : Remarque : Pour désigner le "cardinal, au sens de la puissance, d'un ensemble", je n'ai pas d'autre expression que "cardinal potentiel d'un ensemble", même si, ici, "potentiel" désigne "au sens de la puissance" et non "en puissance". Peut-être que pour l'usage que je veux en faire, il faudrait désigner le "cardinal, au sens de la puissance, d'un ensemble", "cardinal potentatif d'un ensemble" ou "cardinal potentiatif d'un ensemble", mais les termes "potentatif" et "potentiatif" sont des néologismes très rares.)
(20-09-2023 : Dans ce qui suit, j'ai remplacé l'expression "plafonnement normalisé/plafonnements normalisés" par l'expression "plafonnement normal/plafonnements normaux".)
(16-08-2024 : Dans ce qui suit, j'ai remplacé et j'ai simplifié les expressions "plafonnement borné d'une partie bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
/plafonnement non borné ou à l'infini d'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
" par et en les expressions "plafonnement d'une partie bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
/plafonnement d'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
".)
(11-11-2023 : Finalement, j’ai remplacé l'expression "axiome(s) de définition" par l'expression "hypothèse(s) de définition".)
Cette notion est définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
. Le problème se pose, en dehors de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle PV(\mathbb {R} ^{n})}
, car je me suis permis quelques audaces avec les "plafonnements", dans un premier temps, de parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
[Cf. définition dans mes travaux], notamment afin d'éviter les contradictions, quitte à faire certaines concessions. Mais finalement on peut définir la F-quantité, relative à un repère orthonormé, d'une partie non bornée ou même bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, comme la F-quantité, relative à ce même repère orthonormé, d'un des plafonnements normaux de cette partie non bornée ou même bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
. Néanmoins malgré ces concessions qui, en fait, n'en sont pas, nous y gagnons très largement, par l'explosion des nombres et des quantités infinies, ainsi produite, bien plus forte et bien plus grande que celle du cardinal potentiel c'est-à-dire que celle du cardinal (de CANTOR). Peut-être que l'on pourra généraliser "ma" théorie, à toutes les parties bornées, voire à tous les "plafonnements" de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, voire à tous les "plafonnements" de parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, voire à toutes les parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Si l'on veut inclure le cas des parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
c'est-à-dire si l'on veut étendre cette notion à des classes de sous-ensembles non bornés de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
(sous réserve de compatibilité des hypothèses de définition et de non-contradiction, concernant la définition de cette notion étendue), on doit abandonner, concernant cette dernière, l'hypothèse de définition de la
σ
{\displaystyle \sigma }
-additivité, du moins si on utilise la notation classique concernant la définition classique de limite d'une suite de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
tendant vers une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, mais on peut le récupérer, d'une certaine façon, en utilisant une notation non classique concernant la définition non classique de limite d'une suite de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
tendant vers un plafonnement d'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, et considérer que la notion de F-quantité, dans le cas des parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
n'est plus une notion universelle, mais une notion relative au repère orthonormé direct de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, et au plafonnement sphérique ou autre, associé, que l'on s'est fixé. On peut néanmoins définir la F-quantité d'une partie non bornée
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, relativement au repère orthonormé direct de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
que l'on s'est fixé, par la F-quantité d'un des plafonnements normaux de la partie
A
{\displaystyle A}
, relativement au même repère orthonormé direct de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
que l'on s'est fixé.
Il est à noter qu'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
admet une infinité de plafonnements.
On utilisera, essentiellement, dans la partie spéculative, une notion de limite de suites de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle PV(\mathbb {R} ^{n})}
tendant chacune vers un plafonnement d'une partie de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle PV2(\mathbb {R} ^{n})}
.
Comme dit ci-dessus, il y a quelques concessions à faire pour inclure le cas des sous-ensembles non bornés de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et ces considérations nécessitent un cadre neuf, où, par exemple, il faut appeler autrement la plupart des "droites" (resp. des "demi-droites"), puisque dans notre cadre, toutes les "droites" (resp. toutes les "demi-droites") n'ont pas toutes la même longueur, si on considère que l'on est dans un "plafonnement" ou dans un autre, et ce du fait même de l'existence pour chaque partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'une infinité de "plafonnements", et du fait qu'en considérant un "plafonnement" donné, certains points sont plus près que d'autres de ce "plafonnement".
Entre autres, j'essaie d'étendre et de généraliser cette notion aux parties de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, voire à celles de
P
V
2
(
R
″
n
)
{\displaystyle {PV2}({\mathbb {R} ''}^{n})}
[Cf. définitions dans mes travaux], quitte à tenter d'introduire et de définir le nouvel espace
R
″
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}}
, qui me semble, vu de très loin, avoir des points communs avec l'espace
∗
R
{\displaystyle *\mathbb {R} }
de l'analyse non standard . Dans une section, j'ai essayé de définir des nombres
+
∞
f
{\displaystyle +\infty _{f}}
où
f
∈
F
(
R
)
{\displaystyle f\in {\cal {F}}(\mathbb {R} )}
, en utilisant une relation d'équivalence et une relation d'ordre totale, et une fois cette définition donnée, on peut alors définir l'ensemble
R
″
{\displaystyle \mathbb {R} ''}
par :
R
″
=
−
∞
F
(
R
)
⨆
R
⨆
+
∞
F
(
R
)
=
{
−
∞
f
|
f
∈
F
(
R
)
}
⨆
R
⨆
{
+
∞
f
|
f
∈
F
(
R
)
}
{\displaystyle \displaystyle {\mathbb {R} ''=-\infty _{{\cal {F}}(\mathbb {R} )}\bigsqcup \mathbb {R} \bigsqcup +\infty _{{\cal {F}}(\mathbb {R} )}=\{-\infty _{f}|f\in {\cal {F}}(\mathbb {R} )\}\bigsqcup \mathbb {R} \bigsqcup \{+\infty _{f}|f\in {\cal {F}}(\mathbb {R} )\}}}
.
NB : Je ne suis pas un de ces farfelus qui postent en pensant avoir résolu en quelque pages des conjectures célèbres qui résistent depuis longtemps : Le problème que je souhaite résoudre ou faire progresser est plus raisonnable et est moins connu, même s'il revient, ni plus ni moins, à faire "péter" de la quantité infinie, encore plus fou, plus fort et plus finement, que CANTOR, et, d'une certaine manière, à faire "péter" de la quantité infinie intermédiaire "entre 2 cardinaux infinis (de CANTOR) successifs" et "entre le cardinal infini dénombrable (de CANTOR) et un cardinal fini (de CANTOR)", grâce à la F-quantité [qui n'est pas un cardinal (de CANTOR)], là où le cardinal (de CANTOR) ne le peut , après avoir choisi un ensemble représentant idéal de
ℵ
0
{\displaystyle \aleph _{0}}
(par exemple
N
{\displaystyle \mathbb {N} }
ou
Z
{\displaystyle \mathbb {Z} }
), un ensemble représentant idéal de
ℵ
1
{\displaystyle \aleph _{1}}
(par exemple
R
+
o
u
R
≃
P
(
N
)
{\displaystyle \mathbb {R} _{+}\,\,ou\,\,\mathbb {R} \simeq {\mathcal {P}}(\mathbb {N} )}
), un ensemble représentant idéal de
ℵ
2
{\displaystyle \aleph _{2}}
(par exemple
P
(
R
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} )}
), etc.
Plus précisément et en particulier :
La notion de F-quantité n'est pas un cas particulier de la notion de cardinal [de CANTOR] : Elle n'a pas nécessairement de lien ou de rapport avec la notion de bijection ou avec la notion de puissance d'un ensemble ou de cardinal [de CANTOR] d'un ensemble (LA F-QUANTITÉ N'EST PAS UN CARDINAL [DE CANTOR]) .
Considérons une chaîne exhaustive de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, pour la relation d'inclusion, allant de l'ensemble
∅
{\displaystyle \emptyset }
à l'ensemble
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Par convention, ici, dans cette chaîne, parmi les parties infinies de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, seule la F-quantité infinie d'un représentant de la puissance du dénombrable sera notée et sera égale à "
a
0
{\displaystyle a_{0}}
" (et pourra, même, être notée "
ℵ
0
{\displaystyle \aleph _{0}}
", mais, attention, ici, ce n'est pas le nombre "
ℵ
0
{\displaystyle \aleph _{0}}
" classique ou habituel) [resp. seule la F-quantité infinie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
ou d'un des représentants de la puissance du continu sera notée et sera égale à "
a
1
{\displaystyle a_{1}}
" (et pourra, même, être notée "
ℵ
1
{\displaystyle \aleph _{1}}
", mais, attention, ici, ce n'est pas le nombre "
ℵ
1
{\displaystyle \aleph _{1}}
" classique ou habituel)]. Le reste ne fait pas appel à la notion de bijection , ou de puissance ou de cardinal [de CANTOR] .
"OR L'HYPOTHÈSE DU CONTINU AFFIRME QU'IL N'EXISTE AUCUN ENSEMBLE DONT LE CARDINAL [DE CANTOR] EST STRICTEMENT COMPRIS ENTRE LE CARDINAL [DE CANTOR] DE L'ENSEMBLE DES ENTIERS NATURELS ET CELUI DE L'ENSEMBLE DES NOMBRES RÉELS" . (qui est d'ailleurs indécidable dans ZFC)
Mais, par contre, il existe des ensembles dont la F-quantité [QUI N'EST PAS UN CARDINAL (DE CANTOR)] est strictement comprise entre la F-quantité de l'ensemble des entiers naturels et celle de l'ensemble des nombres réels .
Et, par convention, dans ce cas, la F-quantité de l'ensemble des entiers naturels sera notée et sera égale à "
a
0
{\displaystyle a_{0}}
" (et pourra, même, être notée "
ℵ
0
{\displaystyle \aleph _{0}}
", mais, attention, ici, ce n'est pas le nombre "
ℵ
0
{\displaystyle \aleph _{0}}
" classique ou habituel) et la F-quantité de l'ensemble des nombres réels sera notée et sera égal à "
a
1
{\displaystyle a_{1}}
" (et pourra, même, être notée "
ℵ
1
{\displaystyle \aleph _{1}}
", mais, attention, ici, ce n'est pas le nombre "
ℵ
1
{\displaystyle \aleph _{1}}
" classique ou habituel), et ce seront les seuls à l'être.
(La F-quantité d'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
étant égale à la F-quantité d'un de ses plafonnements normaux, quelconque.)
La notion de F-quantité est une notion qui existe, mais (trompeusement) sous d'autres appellations, et qui est bel et bien, et parfaitement définie de manière générale, dans la littérature, du moins, sur une classe de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
(Cf. interventions de Michel COSTE ), mais qui y est très peu présente :
Il reste à la généraliser à des classes de parties, de plus en plus larges.
La notion de cardinal (de CANTOR) est valable pour toutes les parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, alors que concernant la notion de F-quantité, on ne sait pas, pour le moment, du moins concernant la partie connue et établie officiellement, aller au delà des parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, mais il fallait le dire avant de dire qu'une telle généralisation était impossible, au delà des parties finies .
Voici cette notion présentée par Michel COSTE qui n'aime pas trop l'appellation "cardinal" : (voir supra )
(Historiquement, avant CANTOR, la notion de "cardinal d'un ensemble" désignait la véritable notion de quantité d'éléments d'un ensemble. Depuis CANTOR, cela n'est plus vrai, elle désigne la puissance d'un ensemble. Alors trouvant la notion véritable de quantité d'éléments d'un ensemble, plus fine que la notion de puissance d'un ensemble et prolongeant l'intuition que l'on en a déjà dans le cas des ensembles finis, c'est celle à qui on devrait et à qui on doit attribuer le qualificatif de "cardinal". Mais comme ce mot était déjà utilisé mais maladroitement, j'ai dû inventer les terminologies "cardinal quantitatif" et "cardinal potentiel", pour les distinguer.
Mais, j'ai, maintenant, une terminologie qui rend inutiles les terminologies précédentes, je distingue, désormais, la "F-quantité" du "cardinal (de CANTOR)"
Attention : En adoptant cette terminologie, la notion de F-quantité n'est pas un cas particulier de la notion de "cardinal".
Mais sinon si on tient vraiment à attribuer le nom de "cardinal d'un ensemble" uniquement à la notion de puissance d'un ensemble qui est un ordre de grandeur de la quantité d'éléments d'un ensemble dans le cas des ensembles infinis, on peut, sans adopter la terminologie précédente, appeler, tout simplement, la notion véritable de quantité d'éléments d'un ensemble : la "F-quantité d'un ensemble".
À la place du fameux :
"Je le vois
[sous entendu : Je vois qu'il y a une bijection entre
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
et
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et donc
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
et
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
ont la même quantité ou le même nombre d'éléments. Idem en remplaçant "
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
" par "
[
0
;
1
]
{\displaystyle [0;1]}
".],
mais je ne le crois pas" (de CANTOR),
je dirais plutôt :
"Je le vois
[sous-entendu : Je vois qu'il y a une bijection entre
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
et
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
. Idem en remplaçant "
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
" par "
[
0
;
1
]
{\displaystyle [0;1]}
"],
mais cela n'est pas suffisant
[pour caractériser la vraie notion de quantité ou de nombre d'éléments d'un ensemble infini borné ou non borné ou d'un de ses plafonnements].")
Je pense que les notions de quantité d'éléments et de puissance doivent être distinguées :
Car, par exemple, on a bien
[
−
1
,
1
]
⊊
[
−
2
,
2
]
{\displaystyle [-1,1]\subsetneq [-2,2]}
et
[
−
1
,
1
]
{\displaystyle [-1,1]}
peut être mis en bijection avec
[
−
2
,
2
]
{\displaystyle [-2,2]}
et on a
c
a
r
d
Q
(
[
−
2
,
2
]
∖
{
0
}
)
c
a
r
d
Q
(
[
−
1
,
1
]
∖
{
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
(
[
−
2
,
2
]
)
−
c
a
r
d
Q
(
{
0
}
)
c
a
r
d
Q
(
[
−
1
,
1
]
)
−
c
a
r
d
Q
(
{
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
(
[
−
2
,
2
]
)
−
1
c
a
r
d
Q
(
[
−
1
,
1
]
)
−
1
=
2
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q}([-2,2]\setminus \{0\})}{{card}_{Q}([-1,1]\setminus \{0\})}}={\frac {{card}_{Q}([-2,2])-{card}_{Q}(\{0\})}{{card}_{Q}([-1,1])-{card}_{Q}(\{0\})}}={\frac {{card}_{Q}([-2,2])-1}{{card}_{Q}([-1,1])-1}}=2}}
et
c
a
r
d
Q
(
[
−
1
,
1
]
)
<
c
a
r
d
Q
(
[
−
2
,
2
]
)
{\displaystyle {card}_{Q}([-1,1])<{card}_{Q}([-2,2])}
alors qu'on a
c
a
r
d
P
(
[
−
2
,
2
]
)
=
c
a
r
d
(
[
−
2
,
2
]
)
=
c
a
r
d
(
[
−
1
,
1
]
)
=
c
a
r
d
P
(
[
−
1
,
1
]
)
{\displaystyle {card}_{P}([-2,2])={card}([-2,2])={card}([-1,1])={card}_{P}([-1,1])}
,
où
c
a
r
d
Q
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q}(A)}
désigne la F-quantité de l'ensemble
A
{\displaystyle A}
, sous certaines conditions sur l'ensemble
A
{\displaystyle A}
et
c
a
r
d
P
(
A
)
{\displaystyle {card}_{P}(A)}
désigne le cardinal potentiel de l'ensemble
A
{\displaystyle A}
, c'est-à-dire le cardinal de CANTOR ou le cardinal classique de l'ensemble
A
{\displaystyle A}
,
c
a
r
d
(
A
)
{\displaystyle {card}(A)}
.
La notion de F-quantité présentée par Michel COSTE concerne la classe de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Je pense qu'on peut, en fait, comparer, entre elles (eux), les F-quantités des parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
ayant une décomposition, en un nombre fini de sous-variétés compactes, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
, pour tout
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![1,n]\!]}
, ainsi qu'en un nombre fini, en plus ou en moins, de singletons, ou ayant une décomposition, en un nombre fini de sous-variétés ouvertes bornées, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
, pour tout
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![1,n]\!]}
, ainsi qu'en un nombre fini, en plus ou en moins, de singletons.
[Et en m'hasardant, mais c'est relativement lourd et pas simple à formuler :
Je pense, même, qu'on peut, en fait, comparer, entre eux, les F-quantités des parties
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
ayant une décomposition, en un nombre fini de réunions disjointes de sous-variétés compactes, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
,
F
i
{\displaystyle F_{i}}
, pour tout
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![0,n]\!]}
,
ainsi qu'en un nombre fini, en moins, de réunions disjointes de sous-variétés compactes, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
j
{\displaystyle j}
,
F
i
,
j
{\displaystyle F_{i,j}}
telle que
F
i
,
j
∈
P
(
F
i
)
{\displaystyle F_{i,j}\in {\mathcal {P}}(F_{i})}
, pour tout
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![0,n]\!]}
et pour tout
j
∈
[
[
0
,
i
]
]
{\displaystyle j\in [\![0,i]\!]}
,
ou ayant une décomposition, en un nombre fini de réunions disjointes de sous-variétés ouvertes bornées, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
,
U
i
{\displaystyle U_{i}}
, pour tout
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![1,n]\!]}
, et en un nombre fini de singletons dont la réunion forme l'ensemble
F
0
′
∈
P
(
R
n
∖
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
U
i
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{F_{0}}'\in {\mathcal {P}}{\bigg (}\mathbb {R} ^{n}\setminus {\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}U_{i}{\Big )}{\bigg )}}}
(pouvant être vide),
ainsi qu'en un nombre fini, en moins, de réunions disjointes de sous-variétés ouvertes bornées, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
j
{\displaystyle j}
,
U
i
,
j
{\displaystyle U_{i,j}}
telle que
U
i
,
j
∈
P
(
U
i
)
{\displaystyle U_{i,j}\in {\mathcal {P}}(U_{i})}
, pour tout
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![1,n]\!]}
et pour tout
j
∈
[
[
1
,
i
]
]
{\displaystyle j\in [\![1,i]\!]}
, et en un nombre fini, en moins, de singletons non inclus dans
F
0
′
{\displaystyle {F_{0}}'}
, dont la réunion forme l'ensemble
F
0
,
0
′
∈
P
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
U
i
)
{\displaystyle \displaystyle {{F_{0,0}}'\in {\mathcal {P}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}U_{i}{\Big )}}}
(pouvant être vide),
c'est-à-dire qu'on peut comparer, entre eux, les F-quantités des parties
A
∈
P
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
telles que :
∀
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
,
∃
F
i
{\displaystyle \forall i\in [\![0,n]\!],\exists F_{i}}
réunion disjointe de sous-variétés compactes, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
,
∀
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
,
∀
j
∈
[
[
0
,
i
]
]
,
∃
F
i
,
j
{\displaystyle \forall i\in [\![0,n]\!],\,\,\forall j\in [\![0,i]\!],\,\,\exists F_{i,j}}
réunion disjointe de sous-variétés compactes, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
j
{\displaystyle j}
, telle que
F
i
,
j
∈
P
(
F
i
)
{\displaystyle F_{i,j}\in {\mathcal {P}}(F_{i})}
,
A
=
(
⨆
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
F
i
)
∖
(
⨆
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
⨆
j
∈
[
[
0
,
i
]
]
F
i
,
j
)
{\displaystyle \displaystyle {A={\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![0,n]\!]}F_{i}{\Big )}\setminus {\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![0,n]\!]}\bigsqcup _{j\in [\![0,i]\!]}F_{i,j}{\Big )}}}
.
ou telles que :
∀
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
,
∃
U
i
{\displaystyle \forall i\in [\![1,n]\!],\exists U_{i}}
réunion disjointe de sous-variétés ouvertes bornées, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
i
{\displaystyle i}
,
∀
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
,
∀
j
∈
[
[
1
,
i
]
]
,
∃
U
i
,
j
{\displaystyle \forall i\in [\![1,n]\!],\,\,\forall j\in [\![1,i]\!],\,\,\exists U_{i,j}}
réunion disjointe de sous-variétés ouvertes bornées, convexes (connexes), simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
, et de dimension
j
{\displaystyle j}
, telle que
U
i
,
j
∈
P
(
U
i
)
{\displaystyle U_{i,j}\in {\mathcal {P}}(U_{i})}
,
∃
F
0
′
∈
P
(
R
n
∖
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
U
i
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {F_{0}}'\in {\mathcal {P}}{\bigg (}\mathbb {R} ^{n}\setminus {\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}U_{i}{\Big )}{\bigg )}}}
, réunion de singletons (pouvant être vide),
∃
F
0
,
0
′
∈
P
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
U
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {F_{0,0}}'\in {\mathcal {P}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}U_{i}{\Big )}}}
, réunion de singletons (pouvant être vide),
A
=
(
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
U
i
)
⨆
F
0
′
)
∖
(
(
⨆
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
⨆
j
∈
[
[
1
,
i
]
]
U
i
,
j
)
⨆
F
0
,
0
′
)
{\displaystyle \displaystyle {A={\bigg (}{\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}U_{i}{\Big )}\bigsqcup {F_{0}}'{\bigg )}\setminus {\bigg (}{\Big (}\bigsqcup _{i\in [\![1,n]\!]}\bigsqcup _{j\in [\![1,i]\!]}U_{i,j}{\Big )}\bigsqcup {F_{0,0}}'{\bigg )}}}
.]
Décomposition d'une partie bornée de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
(voir infra )
Remarque : J'ai dit plus haut qu'on savait comparer, entre elles, les F-quantités des parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, ayant une décomposition, en un nombre fini de sous-variétés, comme détaillée ci-dessus (en particulier en un nombre fini de variétés, compactes, convexes, connexes, simplement connexes) :
Mais je pense qu'en fait, il doit être possible de comparer, entre elles, celles des parties bornées quelconques et même celles (ceux) de parties non bornées quelconques de
R
″
n
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}^{n}}
(respectivement de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
), ayant une décomposition analogue voire peut-être ayant une décomposition analogue en remplaçant « fini » par « au plus dénombrable », et peut-être même en supprimant toutes les expressions : "simplement connexes".
En effet, une fois qu'on s'est occupé de l'adhérence ou de l'intérieur d'une partie, on s'occupe ensuite de l'adhérence sans la partie ou de la partie sans l'intérieur, et on refait la même chose, avec ces dernières.
Les mesures [extérieures] de LEBESGUE généralisées ou de HAUSDORFF, de dimension
i
{\displaystyle i}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
v
o
l
i
{\displaystyle {vol}^{i}}
(Le cas
i
=
0
{\displaystyle i=0}
étant un cas à part que je compte voir figurer, mais qui n'est pas présent dans le document "Théorie de la mesure/Cf. Mesures de HAUSDORFF"
https://www.fichier-pdf.fr/2021/08/07/polyintegrationmai2013/
Cf. page 13 : Chapitre 1. Les mesures/III Exemples fondamentaux d'espaces mesures/Mesures de HAUSDORFF
Cf. page 39 : Chapitre 4. La mesure de LEBESGUE et ses corollaires/II Généralisations de la mesure de LEBESGUE/II.1 Mesures de HAUSDORFF/Définition 5
Cf. page 40 : Chapitre 4. La mesure de LEBESGUE et ses corollaires/II Généralisations de la mesure de LEBESGUE/II.3 Définition alternative de la mesure de LEBESGUE/Théorème 3
Cf. page 41 : Chapitre 4. La mesure de LEBESGUE et ses corollaires/II Généralisations de la mesure de LEBESGUE/II.4 Longueur, aire, surface de parties courbées de
R
d
{\displaystyle \mathbb {R} ^{d}}
/Définition 7
Cf. page 67 : Chapitre 7. Théorème du changement de variable/I Cas des applications linéaires
Cf. page 68 : Chapitre 7. Théorème du changement de variable/II Mesure des sous-variétés plongées
Cf. page 70 : Chapitre 7. Théorème du changement de variable/III Intégration sur les sous-variétés plongées
Cf. aussi https://homeweb.unifr.ch/manolesc/Pub/teaching/Mesure_integration.pdf
Cf. aussi https://w3.ens-rennes.fr/math/people/thibaut.deheuvels/Mesures-Hausdorff.pdf ),
sont telles que si
i
∈
[
[
1
,
n
]
]
{\displaystyle i\in [\![1,n]\!]}
, elles négligent chacune, respectivement, si
i
=
1
{\displaystyle i=1}
, des points isolés, respectivement, si
i
=
2
{\displaystyle i=2}
, des points isolés et des points de courbes, respectivement, si
i
=
3
{\displaystyle i=3}
, des points isolés et des points de courbes et des points de surfaces, respectivement, si
i
=
4
{\displaystyle i=4}
, des points isolés et des points de courbes et des points de surfaces et des points d'espaces de dimension
3
{\displaystyle 3}
,
⋯
{\displaystyle \cdots }
, respectivement, si
i
=
n
{\displaystyle i=n}
, des points isolés et des points de courbes et des points de surfaces et des points d'espaces de dimension
3
{\displaystyle 3}
,
⋯
{\displaystyle \cdots }
, et des points d'espaces de dimension
n
−
1
{\displaystyle n-1}
.
La "mesure" F-quantité qui ne veut négliger aucun point se doit de composer avec toutes les "mesures" [extérieures] de LEBESGUE généralisées ou de HAUSDORFF, de dimension
i
(
i
∈
[
[
0
,
n
]
]
)
{\displaystyle i\,\,(i\in [\![0,n]\!])}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
v
o
l
i
~
{\displaystyle {\widetilde {vol^{i}}}}
, la mesure de comptage pouvant être considérée comme la "mesure" [extérieure] de LEBESGUE généralisée ou de HAUSDORFF, de dimension
0
{\displaystyle 0}
, pour la distance euclidienne,
v
o
l
0
~
{\displaystyle {\widetilde {vol^{0}}}}
.
(24-06-2021 : Rectification : La notion de F-quantité n'est pas a priori une mesure définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, car
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est pas a priori une tribu de parties.)
Les suites d'inégalités données, juste après, dans la suite, ne sont pas si techniques que ça et sont là pour illustrer mon propos et pour que l'on voit quelles sont les différences fondamentales entre le cardinal potentiel "
c
a
r
d
P
{\displaystyle {card}_{P}}
" ou "
c
a
r
d
{\displaystyle {card}}
" qui est la notion usuelle de cardinal et qui est en rapport direct avec la notion de bijection, et la F-quantite, relative au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
", sachant que la référence à un repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, n'est utile que pour les parties non bornées de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
(ou de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de manière générale), et que dans le cas des parties bornées de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
(ou de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de manière générale), on peut noter la F-quantité : "
c
a
r
d
Q
{\displaystyle {card}_{Q}}
".
Soit
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
un repère orthonormé de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
Nous désignons la "F-quantité, relative au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, d'une partie
A
{\displaystyle A}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
", qui était nommée auparavant le "cardinal quantitatif, relatif au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, de cette même partie
A
{\displaystyle A}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
", par "
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R}}}(A)}
" et le "cardinal potentiel de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
" par "
c
a
r
d
P
(
A
)
{\displaystyle card_{P}(A)}
". En fait, puisque la "F-quantité de la partie
A
{\displaystyle A}
" n'est pas un "cardinal de la partie
A
{\displaystyle A}
", nous devrions plutôt la noter : "
Q
F
,
R
(
A
)
{\displaystyle Q_{F,{\mathcal {R}}}(A)}
" ou "
F
-
Q
R
(
A
)
{\displaystyle F{\text{-}}Q_{\mathcal {R}}(A)}
", mais comme les modifications à faire sont trop importantes, je ne le ferai pas dans la suite.
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
N
n
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
3
N
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {N} _{n})<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times 3\mathbb {N} )}
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
(
3
N
⨆
{
1
,
2
}
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
N
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
Z
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
Q
)
{\displaystyle <{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\{O\}\times (3\mathbb {N} \bigsqcup \{1,2\}){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {N} )<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {Z} )<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {Q} )}
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
]
−
1
,
1
[
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
[
−
1
,
1
]
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
[
−
2
,
2
]
)
{\displaystyle <card_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times ]-1,1[)<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times [-1,1])<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times [-2,2])}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
(
[
−
2
,
2
]
+
1
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
(
(
[
−
2
,
2
]
+
1
)
⨆
{
4
}
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
(
R
∖
[
−
2
,
2
]
)
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\{O\}\times ([-2,2]+1){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}\{O\}\times {\Big (}([-2,2]+1)\bigsqcup \{4\}{\Big )}{\bigg )}<{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\{O\}\times (\mathbb {R} \setminus [-2,2]){\Big )}}
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
(
R
∖
[
−
1
,
1
]
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
R
∗
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
O
}
×
R
)
{\displaystyle <{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\{O\}\times (\mathbb {R} \setminus [-1,1]){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {R} ^{*})<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{O\}\times \mathbb {R} )}
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
−
1
,
1
]
×
[
−
1
,
1
]
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
−
2
,
2
]
×
[
−
2
,
2
]
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
{\displaystyle <{card}_{Q,{\cal {R}}}([-1,1]\times [-1,1])<{card}_{Q,{\cal {R}}}([-2,2]\times [-2,2])<{card}_{Q,{\cal {R}}}(\mathbb {R} ^{2})}
alors que :
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
N
n
)
<
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
3
N
)
{\displaystyle {card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {N} _{n})<{card}_{P}(\{O\}\times 3\mathbb {N} )}
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
(
3
N
⨆
{
1
,
2
}
)
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
N
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
Z
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
Q
)
{\displaystyle ={card}_{P}{\Big (}\{O\}\times (3\mathbb {N} \bigsqcup \{1,2\}){\Big )}={card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {N} )={card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {Z} )={card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {Q} )}
<
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
]
−
1
,
1
[
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
[
−
1
,
1
]
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
[
−
2
,
2
]
)
{\displaystyle <{card}_{P}(\{O\}\times ]-1,1[)={card}_{P}(\{O\}\times [-1,1])={card}_{P}(\{O\}\times [-2,2])}
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
(
[
−
2
,
2
]
+
1
)
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
(
(
[
−
2
,
2
]
+
1
)
⨆
{
4
}
)
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
(
R
∖
[
−
2
,
2
]
)
)
{\displaystyle ={card}_{P}{\Big (}\{O\}\times ([-2,2]+1){\Big )}={card}_{P}{\bigg (}\{O\}\times {\Big (}([-2,2]+1)\bigsqcup \{4\}{\Big )}{\bigg )}={card}_{P}{\Big (}\{O\}\times (\mathbb {R} \setminus [-2,2]){\Big )}}
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
(
R
∖
[
−
1
,
1
]
)
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
R
∗
)
=
c
a
r
d
P
(
{
O
}
×
R
)
{\displaystyle ={card}_{P}{\Big (}\{O\}\times (\mathbb {R} \setminus [-1,1]){\Big )}={card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {R} ^{*})={card}_{P}(\{O\}\times \mathbb {R} )}
=
c
a
r
d
P
(
[
−
1
,
1
]
×
[
−
1
,
1
]
)
=
c
a
r
d
P
(
[
−
2
,
2
]
×
[
−
2
,
2
]
)
=
c
a
r
d
P
(
R
2
)
{\displaystyle ={card}_{P}([-1,1]\times [-1,1])={card}_{P}([-2,2]\times [-2,2])={card}_{P}(\mathbb {R} ^{2})}
Applications :
1) Imaginons 2 disques durs cubiques compacts dont l'un est strictement plus gros que l'autre disque et pour lesquels on peut stocker une donnée en chaque point, alors le disque dur cubique, strictement plus gros que l'autre disque, aura une capacité de stockage strictement plus grande que l'autre disque (quantité), et non pas une capacité égale à celle de l'autre disque (puissance).
2) Dans une bouteille de
2
L
{\displaystyle 2L}
, on stocke plus de matière continue que dans une bouteille d'
1
L
{\displaystyle 1L}
.
Je viens de donner la raison d'être et l'utilité de la notion de F-quantité.
On ne fait pas toujours des mathématiques, en vue d'applications pratiques ou concrètes.
Pourtant à qui lui veut des applications :
La notion de quantité de matière discrète ou de matière continue, parle d'elle-même.
Supposons qu'un univers soit fait d'un mélange de matière continue et de matière discrète :
La F-quantité mesure la quantité de matière continue et de matière discrète.
La notion de matière continue n'existe certes pas dans notre univers, mais on peut la concevoir mathématiquement et c'est une bonne approximation de la matière discrète, à l'échelle macroscopique, en physique.
La notion de (F-)quantité est plus fine que celle de puissance qui donne, seulement, un ordre de grandeur de la première.
[Rectification : En fait, tout dépend des "plafonnements" de chacun des 2 disques durs cubiques compacts et plus généralement des "plafonnements" des parties infinies bornées que l'on s'est fixé et, plus particulièrement, des densités (quantitatives) uniformes ou pas, que l'on s'est fixé, des "matières continues et/ou discrètes" qui les composent et qui sont composées chacune au moins d'une infinité de points de "matière continue" et/ou de "matière discrète"
(Tout point étant de dimension nulle, les interprétations concernant les densités quantitatives des parties infinies bornées sont multiples voire infinies et donc aussi concernant leurs F-quantités
[relatives à un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
(mais dans le cas des "plafonnements" des parties bornées, cette précision est inutile)]
relativement aux plafonnements et selon les plafonnements que l'on s'est fixé).
Remarque : Cela marche aussi avec les "plafonnements" des parties (infinies) non bornées.
Il existe, néanmoins, pour chaque partie bornée, un ou des plafonnement(s), et pour chaque partie non bornée, un ou des plafonnement(s), dits normaux.]
Il reste un certain nombre de généralisations permettant de comparer les F-quantités, de n'importe quelle partie, entre eux : Tout l'intérêt et tout l'enjeu de cette définition, est là.
Restera à généraliser cette notion aux parties de
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
,
P
(
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}{\Big (}{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, etc, et à des classes de parties, les plus larges possibles, où on peut encore lui donner un sens, même affaibli.
La notion de "volume" ou de "mesure" [extérieure] de LEBESGUE généralisée ou de HAUSDORFF, de dimension
i
(
0
≤
i
≤
n
)
{\displaystyle i\,\,(0\leq i\leq n)}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, le fait que
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
soit un espace métrique et un espace vectoriel (topologique) normé, le fait que
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
soit totalement ordonné, semblent essentiels, pour définir la notion de F-quantité sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
:
Comment généraliser ces notions ou trouver des notions affaiblies qui marchent, aussi, dans d'autres espaces, par exemple sur des espaces qui dépendent de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
?
Le PDF : "La saga du "cardinal"" (version 4) de Michel COSTE guide le lecteur en expliquant intuitivement les notions et les idées qu'il présente ainsi que tout le cheminement qui a permis d'y aboutir à travers des exemples.
Le but de mes travaux n'est pas, mise à part l'introduction, de reproduire et d'inclure ou d'incorporer tout le travail d'explication, d'explicitation, d'illustration, de vulgarisation et de pédagogie effectué par Michel COSTE ainsi que toute la prise par la main du lecteur par ce dernier, mais d'enchaîner rigoureusement les définitions, propositions, résultats et exemples comme cela est le cas dans de nombreux livres de mathématiques, même si ceux-ci sont censés donner une certaine idée et une certaine intuition des objets manipulés.
Le PDF informel de vulgarisation de Michel COSTE répond aux attentes {des amateurs|de l'amateur}, mais il ne répond pas à toutes les attentes {des mathématiciens|du mathématicien}.
Il faut peut-être que je travaille encore l'énoncé d'un des théorèmes de mes travaux et que je le distingue bien de sa démonstration.
Depuis quelques temps, j'ai fait un travail censé éclaircir et désambiguïser les hypothèses de définition de la F-quantité en précisant rigoureusement pour chacune d'entre elles, son domaine {d'application|de validité} respectif, certains domaines étant plus généraux que d'autres, mais au final on a toutes les hypothèses de définition dont on a besoin sur le domaine
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
qui permettront, ensuite, de définir la F-quantité sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Mes travaux n'ont pas par exemple pour but comme Michel COSTE l'a fait à partir du théorème de STEINER-MINKOWSKI, d'expliquer géométriquement la nature des coefficients qui interviennent dans la formule de la F-quantité sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
L'essentiel de la partie connue et établie a été proposée et a bien été validée par Michel COSTE.
Mais, peut-être que je dois encore intervenir dans son contenu et dans sa forme, pour la mettre dans une forme qui satisfasse les intervenants Des-mathematiques.net, en m'inspirant du PDF de Michel COSTE.
Mais, je n'aurais pas pu faire, de moi-même, la vulgarisation qu'a faite Michel COSTE dans son PDF, car je ne disposais pas de tous les éléments et de toutes les connaissances pour le faire, et, pour les mêmes raisons, j'ai des limites à pouvoir faire mieux que lui et à compléter son travail, concernant la partie connue et établie.
Il est vrai que mes travaux sur la F-quantité sont beaucoup plus secs que le PDF de Michel COSTE, "La saga du "cardinal"" : Je ne dis pas que tout ce qu'a dit dedans Michel COSTE est inutile et n'aide pas à la compréhension, mais si on veut démontrer ou utiliser de manière opérationnelle les résultats qui y sont mentionnés, on n'a pas besoin de tous les commentaires qu'il y a faits.
Par ailleurs, lorsque j'ai posté mes travaux sur la F-quantité et autres sur Les-mathematiques.net (Je viens de faire supprimer un certain nombre de pages, il reste encore la version 3 du PDF de Michel COSTE), je me suis quasiment comporté comme s'il s'agissait d'une page de brouillon, d'où le déchaînement et la déferlante de critiques, d'interprétations, de malentendus et de conclusions parfois et même souvent faux, erronés, hâtifs, malvenus ou infondés qu'ils ont pu susciter y compris sur ma propre personne et mes propres compétences et capacités en mathématiques, même si par ailleurs une partie était parfaitement justifiée.
D'une manière générale, lorsque je me suis lancé dans des travaux peu académiques et non balisés, j'ai vraiment eu de bonnes intuitions.
Mais lorsqu'il s'agit de les exprimer, de les préciser et de les affiner, je suis susceptible d'écrire plein d'âneries et de conneries, pendant une longue période voire une très longue période, même lorsque je dispose des connaissances pour les éviter, conneries qui se résorbent et se résorberont peu à peu, jusqu'à finir et/ou jusqu'à peut-être finir par faire aboutir mes intuitions initiales.
Cette façon de faire et de procéder ne passe pas inaperçue et ne passe malheureusement pas et visiblement pas sur Les-mathematiques.net et sur Maths-Forum, et y faisait désordre.
Certaines de mes discussions hors F-quantité et certains délires et divagations auraient dû être évités et auraient dû rester de l'ordre du brouillon personnel.
La situation de mes travaux sur Les-mathematiques.net est, de toute façon, devenue pourrie et irrécupérable, quels que soient les éventuels avancements ou progrès que j'aurais faits ou que je ferai à l'avenir.
Reste la partie spéculative.
Si l'ensemble
+
∞
F
(
R
)
{\displaystyle +\infty _{{\mathcal {F}}(\mathbb {R} )}}
est mal défini et qu'il n'y a aucune alternative possible pour le définir, alors une sous-section entière de la partie spéculative tombera à l'eau, mais pas tout.
J'ai de bonnes raisons de croire que la sous-section restante de la partie spéculative est valable et bonne dans le fond, et qu'il y a juste à intervenir encore dans son contenu et dans sa forme, pourvu que la définition de limite d'une famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
tendant vers un plafonnement d'une partie non bornée de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
soit valide et qu'ou bien la conjecture ou bien l'hypothèse de définition que j'ai émis, concernant la F-quantité, soit valable.
[26-09-2023 : La notion de plafonnement d'une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
est désormais bien définie et valide, cependant on rencontre, par la suite, certains problèmes épineux, notamment celui du double sens possible de certaines notions de limite, dans la conjecture fondamentale ou l'hypothèse de définition fondamentale que j'ai émis, concernant la F-quantité, relative à un repère orthonormé de de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
. Concernant ce problème, il se peut qu'il y ait incompatibilité entre certaines notions de limite et qu'il va peut-être falloir choisir entre ces différentes notions.]
N'oubliez pas de consulter : https://www.philo-et-societe-2-0.com/
REMARQUE : On pourra d'abord lire les PDF de Michel COSTE, qui sont des articles informels de vulgarisation, beaucoup moins ambitieux :
Principale discussion où est intervenu Michel COSTE sur Les-mathematiques.net à propos de mes travaux en 2007 :
Remarque : Lorsque j'ai créé cette discussion, j'avais mis un PDF de mes travaux, en pièce-jointe (qui n'est plus accessible, mais dont je possède toujours un exemplaire que je préfère ne pas redonner et dont on peut se passer puisque l'essentiel de ses résultats valables a été donné par Michel COSTE, dans la discussion), où j'ai commis pas mal d'écueils car je ne possédais pas le formalisme et les notations nécessaires pour définir et désigner le bord, l'adhérence et l'intérieur d'une variété topologique quelconque de dimension
i
(
0
≤
i
≤
n
)
{\displaystyle i(0\leq i\leq n)}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, sauf dans le cas où
i
=
n
{\displaystyle i=n}
, et ces écueils figurent aussi dans certains messages de cette discussion. Par ailleurs, dans cette dernière, en particulier, j'avais inventé ma propre terminologie, à propos des parties "ouvertes pures", des parties "fermées pures" et des parties "à la fois ouvertes et fermées", alors que je voulais, en fait, simplement, désigner des parties "ouvertes", des parties "fermées" et des parties "ni ouvertes, ni fermées" et alors que je possédais la terminologie en usage, inconsciemment. De plus, j'avais un mal fou à définir la décomposition donnée dans "Partie déjà établie et connue : F-quantité définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
/Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/Décomposition de certaines parties bornées de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
" .
Voici des extraits du livre de BERGER2 intitulé "Cedic-Nathan (vol 3): Convexes et polytopes, polyèdres réguliers, aires et volumes" :
Cf. Référence:Géométrie (BERGER)
Quant à l'extrait de livre suivant, d'après Michel COSTE , il provient de Jean DIEUDONNÉ :
Voici des liens Wikipedia :
Voici des liens intéressants en français :
Voici un lien intéressant en anglais (du moins le début, en ce qui me concerne) :
La notion de F-quantité sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
est une notion relative au repère orthonormé dans lequel on se place.
Voici des liens dont il faut vraiment éviter de consulter les pages concernées :
En mai 2021, sous un compte "MPF" créé à cet effet, j'avais demandé à Lostounet, l'un des administrateurs du forum Maths-Forum, de supprimer, en lui listant les liens url, les discussions que j'avais initiées et créées, il y a 4-5 ans, relatives à la F-quantité, car elles font de l'ombre à la version actualisée de mes travaux sur (la) Wikiversité.
Or celui-ci n'a pas exécuté ma demande et a préféré, à la place et sans que je lui ai demandé, supprimer mon compte "Matheux philosophe" avec tous ses messages et m'a banni après, seulement, 3 messages, sous mon compte "MPF".
NB : J'avais déjà été banni sous mon pseudo "Matheux philosophe" à cause de ces discussions et du fait que j'avais signalé que Les-mathematiques.net m'avaient déjà banni pour des discussions antérieures sur le même thème.
Cf. aussi Utilisateur:Guillaume FOUCART/Passages que l'on peut omettre/A propos de ma demande de suppression de discussions sur le forum Maths-Forum
Voici les liens de ces discussions :
ou (version complète avec mes messages)
ou (version complète avec mes messages)
Il devient inutile de consulter les pages des liens suivants (j'ai pris en compte autant que ce peut des conseils et des remarques qui m'ont été donnés, mais, pas nécessairement, à chaud, aux moments mêmes où ils m'ont été donnés) :
sauf concernant 2 messages : 1 et 2
Voici un message d'une discussion sur Les-mathematiques.net, où je réponds à certaines critiques :
Voici un message sur le forum Futura-Sciences où l'intervenant Médiat a eu tort en disant qu'en qualifiant ma notion de "cardinal quantitatif", cela sous-entendait que je qualifiais la notion de cardinal classique (ou de CANTOR) de "cardinal qualitatif". Or il n'en est rien, puisque si j'ai qualifié ma notion de "cardinal quantitatif", c'est en effet pour l'opposer au cardinal classique (ou de CANTOR), mais en qualifiant ce dernier de "cardinal potentiel", tout en sachant que le cardinal quantitatif est la {vraie|véritable} notion de quantité d'éléments d'un ensemble alors que le cardinal classique (ou de CANTOR) n'est en fait qu'un ordre de grandeur de la quantité d'éléments concernant les ensembles infinis :
Utilisateur:Guillaume FOUCART/Passages que l'on peut omettre/Commentaires, impressions voire spéculations autour des amateurs, des shtameurs, de moi-même, des intervenants et des grands intervenants sur les forums de mathématiques
NB : Michel COSTE, qui tient à sa réputation, est uniquement responsable de ses propres propos dans les PDF dont il est l'auteur c'est-à-dire, ici, dans les documents intitulés "La saga du "cardinal"" (versions 1-2-3-4), qui sont des articles informels de vulgarisation.
Avant d'envisager la formule de la F-quantité concernant les parties bornées de
R
″
n
{\displaystyle \mathbb {R} ''^{n}}
, il faut d'abord l'envisager concernant les parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, et même seulement les PV.
NB : le principal et le plus dur reste encore à faire.
On pourra peut-être ensuite l'étendre à des classes de parties de
R
″
n
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}^{n}}
.
Je sais que si des suites de polytopes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de dimension
n
{\displaystyle n}
(c'est-à-dire des suites de polyèdres compacts, convexes, [connexes] de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de dimension
n
{\displaystyle n}
), convergent vers une PV de dimension
n
{\displaystyle n}
, alors les suites constituées des F-quantités des polytopes de chacune d'entre elles, convergent vers la F-quantité de cette PV.
(Cf. articles informels de vulgarisation de Michel COSTE que j'ai donnés (voir supra )
Le début des versions 1, 2 et 3, contient un passage que l'auteur a préféré supprimer dans la version 4, mais ce passage est fondamental pour moi, et est caractéristique et constitutif de la {vraie|véritable} notion de quantité d'éléments d'un ensemble, et qui dit que cette notion, appliquée à un ensemble, ne néglige aucun point, et que la F-quantité de tout singleton de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
vaut
1
{\displaystyle 1}
.)
La documentation disponible tourne autour de la géométrie convexe et de la formule de STEINER-MINKOWSKI qui est fausse dans le cas des parties non convexes, mais cela est insuffisant voire inutile, si on veut aller au-delà des parties convexes.
Je sais que tout polyèdre non convexe est décomposable en polyèdres convexes. Il y a donc peut-être là une possibilité d'étendre la notion de F-quantité en supprimant la contrainte de convexité de ma définition des PV.
Conjecture :
"Toute partie non convexe, connexe, de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
est (une) réunion disjointe de parties convexes, (connexes), de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc toute partie non convexe, de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
est (une) réunion disjointe de parties convexes, (connexes), de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc toute partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
est (une) réunion disjointe de parties convexes, (connexes), de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
."
Cette conjecture est, par exemple, vraie si dans l'espace de dimension
3
{\displaystyle 3}
,
R
3
{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}
, la partie non convexe et les parties convexes en question sont dans un même plan de dimension
2
{\displaystyle 2}
.
La plupart des surfaces de classe
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
de
R
3
{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}
ne sont pas convexes : Celles qui le sont, sont contenues dans des plans de dimension
2
{\displaystyle 2}
.
Certaines surfaces de
R
3
{\displaystyle \mathbb {R} ^{3}}
, de dimension
2
{\displaystyle 2}
, brisées par morceaux, sont constituées de parties convexes (polygones).
Certaines surfaces de classe
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
sont les limites de suites de surfaces brisées par morceaux, lorsque les diamètres des morceaux (polygones) tendent vers
0
{\displaystyle 0}
.
Il est mentionné quelque part que la formule de STEINER-MINKOWSKI s'étend aux polyconvexes, et que donc ma notion s'étend, aussi, à ces derniers.
Michel COSTE et Denis FELDMANN disent pour l'un qu'ils ne peuvent raisonnablement pas aller au-delà des PV, et pour l'autre au-delà des parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, mais, à aucun moment, ils ne disent pourquoi. Mais, en fait, ils disent cela, parce qu'ils n'ont pas vu qu'on pouvait aller plus loin et dépasser les contradictions, en définissant et en introduisant les "plafonnements".
Michel COSTE a vu et a fait le lien et le rapprochement entre la F-quantité et la formule de STEINER-MINKOWSKI, mais tous les travaux qui tournent autour de cette formule concernent principalement, le théorème de HADWIGER, les inégalités isopérimétriques, l'inégalité de BRUNN-MINKOWSKI et la formule de PICK et ignorent complètement, mais peut-être pas, totalement, pour le 1er, la notion que je cherche à étendre.
Par ailleurs, j'ai introduit des notions qui sont peut-être inutiles pour étendre la F-quantité aux "seules" parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
De plus, il se peut qu'elles aient été déjà inventées par d'autres personnes, avant moi, mais dans tous les cas, on devrait, normalement, leur trouver une utilité.
Sur le forum Maths-Forum, Ben314 préfère abandonner l'axiome du "principe du tout et de la partie" (cf. supra), que d'abandonner l'axiome ou la proposition :"Toute translation laisse toute partie infinie, invariante" : C'est une conception légitime de la notion d'infini. Quant à moi, je pars de la conception inverse, c'est un choix, tout aussi légitime. Il existe différentes conceptions de la notion d'infini, légitimes, mais incompatibles entre elles.
Pour le moment, je sais comparer les F-quantités, au moins, des PV de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de dimension
i
(
0
≤
i
≤
n
)
{\displaystyle i\,\,(0\leq i\leq n)}
, et je crois savoir comparer ceux, au moins, des PV de
R
″
n
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}^{n}}
, de dimension
i
(
0
≤
i
≤
n
)
{\displaystyle i\,\,(0\leq i\leq n)}
.
Partie déjà établie et connue : F-quantité définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[en fait, à un changement de notion de limite de famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, près, cette partie correspond au cas de la F-quantité définie sur la classe des plafonnements normaux des parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
] [ modifier | modifier le wikicode ]
En fait, puisque la "F-quantité, relative au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'une partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
" qui était nommée auparavant le "cardinal quantitatif, relatif au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de cette même partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
", n'est pas un "cardinal de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
", nous devrions plutôt la noter : "
Q
F
,
R
(
A
)
{\displaystyle Q_{F,{\mathcal {R}}}(A)}
" ou "
F
-
Q
R
(
A
)
{\displaystyle F{\text{-}}Q_{\mathcal {R}}(A)}
" au lieu de la noter "
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(A)}
", mais comme les modifications à faire sont trop importantes, je ne le ferai pas dans la suite.
J'ai admis les propositions et les théorèmes pour lesquels Michel COSTE n'a pas fourni de démonstration ou n'a pas donné de référence [Ce sont, sans doute, les démonstrations les plus difficiles qui permettraient, au lecteur, d'attacher plus d'importance et de crédit, et de donner, d'avantage, corps à cette théorie].
Définitions de
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})}
et de
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
1)
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
P
N
∈
P
(
R
N
)
|
P
N
p
o
l
y
t
o
p
e
d
e
R
N
(
c
-
a
`
-
d
p
o
l
y
e
`
d
r
e
c
o
m
p
a
c
t
,
c
o
n
v
e
x
e
[
c
o
n
n
e
x
e
]
d
e
R
N
)
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{P^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{P^{N}}\,\,polytope\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N}\,\,(c{\mbox{-}}{\grave {a}}{\mbox{-}}d\,\,poly{\grave {e}}dre\,\,compact,\,\,convexe\,\,[connexe]\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N}){\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
.
2)
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
A
N
∈
P
(
R
N
)
|
A
N
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
c
o
m
p
a
c
t
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
N
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{A^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{A^{N}}\,\,sous{\text{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,compacte,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord{\Big \}}}
.
Fin du théorème
Remarque : La topologie choisie, ici, est la topologie de HAUSDORFF.
Quelques hypothèses de définition de la F-quantité sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
et sur
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
et définition de la F-quantité sur
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
On pose :
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
b
o
r
n
e
´
e
d
a
n
s
R
n
}
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\{A\in {\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n})\,\,|\,\,A\,\,born{\acute {e}}e\,\,dans\,\,\mathbb {R} ^{n}\}}
.
L'application F-quantité relative au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
,
la restriction à l'ensemble
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
de l'application
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
,
et la restriction à l'ensemble
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
de l'application
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
sont les applications :
c
a
r
d
Q
,
R
:
P
(
R
n
)
⟶
(
F
″
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,(F'',+,\times ,\leq )}
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
:
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
⟶
(
F
′
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,(F',+,\times ,\leq )}
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
V
(
R
n
)
:
P
V
(
R
n
)
⟶
(
F
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{PV}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{PV}({\mathbb {R} }^{n})\,\,\longrightarrow \,\,(F,+,\times ,\leq )}
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
⟶
(
F
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,(F,+,\times ,\leq )}
,
où
(
F
″
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle (F'',+,\times ,\leq )}
est un anneau commutatif unitaire intègre ordonné,
où
(
F
′
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle (F',+,\times ,\leq )}
est un anneau commutatif unitaire intègre ordonné,
où
(
F
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle (F,+,\times ,\leq )}
est un anneau commutatif unitaire intègre ordonné, avec
F
=
R
n
[
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
]
{\displaystyle F=\mathbb {R} _{n}[{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(I)]}
, où
I
{\displaystyle I}
est un intervalle borné de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, par exemple
I
=
[
0
;
1
[
{\displaystyle I=[0;1[}
,
et où
F
⊂
F
′
⊂
F
″
{\displaystyle F\subset F'\subset F''}
, avec
F
′
=
?
,
F
″
=
?
{\displaystyle F'=?,\,\,F''=?}
,
[On peut cependant dire au moins à ce stade que :
c
a
r
d
Q
,
R
:
P
(
R
n
)
⟶
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\cal {R}}}}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }}
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
:
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
⟶
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }}
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
V
(
R
n
)
:
P
V
(
R
n
)
⟶
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{PV}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{PV}({\mathbb {R} }^{n})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }}
,
et
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
⟶
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\cal {R}}}}_{|{{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}\,\,:\,\,{{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }}
.
où, de manière non classique , on considère : "
+
∞
{\displaystyle +\infty }
" comme un ensemble tel que
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.],
qui doivent, normalement, vérifier les conditions suivantes (Règles et opérations générales sur la F-quantité) :
0)
∀
R
,
R
′
{\displaystyle \forall {\mathcal {R}},{\mathcal {R}}'}
repères orthonormés de
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
′
|
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n},\,\,{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}}_{|{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}={{card}_{Q,{\mathcal {R}}'}}_{|{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}}
On pose donc :
∀
R
{\displaystyle \forall {\mathcal {R}}}
repère orthonormé de
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
=
c
a
r
d
Q
~
~
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n},\,\,{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}}_{|{\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}={\widetilde {\widetilde {{card}_{Q}}}}}
et donc
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
V
(
R
n
)
=
c
a
r
d
Q
~
~
|
P
V
(
R
n
)
=
c
a
r
d
Q
~
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}}_{|PV(\mathbb {R} ^{n})}={\widetilde {\widetilde {{card}_{Q}}}}_{|{PV}(\mathbb {R} ^{n})}={\widetilde {{card}_{Q}}}}}
.
1)
[a)
∀
A
∈
P
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
≥
0
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R}}}(A)\geq 0}
]
b)
c
a
r
d
Q
,
R
(
∅
)
=
0
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R}}}(\emptyset )=0}
c)
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
x
}
)
=
1
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{x\})=1}
2)
∀
A
,
B
∈
P
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A,B\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
⋃
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
⋂
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\bigcup B)={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(B)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\bigcap B)}}
,
donc, en particulier,
∀
A
,
B
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A,B\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
⋃
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
⋂
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\bigcup B)={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(B)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\bigcap B)}}
.
3)
∀
(
x
m
)
m
∈
N
⊂
R
,
c
o
n
v
e
r
g
e
n
t
e
d
a
n
s
R
,
lim
m
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
x
m
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
lim
m
→
+
∞
x
m
]
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall {(x_{m})}_{m\in \mathbb {N} }\subset {\mathbb {R} },\,\,convergente\,\,dans\,\,\mathbb {R} ,\,\,\lim _{m\rightarrow +\infty }{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,x_{m}])={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,\lim _{m\rightarrow +\infty }x_{m}])}}
4) Soient
∀
i
∈
N
n
∗
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{n}^{*},\,\,{\cal {R}}_{i}}
un repère orthonormé de
R
i
{\displaystyle {\mathbb {R} }^{i}}
d'origine
O
i
(
0
)
j
∈
N
i
∗
{\displaystyle O_{i}{(0)}_{j\in \mathbb {N} _{i}^{*}}}
.
∀
k
∈
N
n
−
1
∗
{\displaystyle \forall k\in \mathbb {N} _{n-1}^{*}}
,
∀
A
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
−
k
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}({\mathbb {R} }^{n-k})}}
,
∀
B
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
k
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall B\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}({\mathbb {R} }^{k})}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
×
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
A
×
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
−
k
(
A
)
c
a
r
d
Q
,
R
k
(
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\times B)={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(A\times B)={card}_{Q,{\cal {R}}_{n-k}}(A)\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{k}}(B)}}
,
donc, en particulier,
∀
k
∈
N
n
−
1
∗
{\displaystyle \forall k\in \mathbb {N} _{n-1}^{*}}
,
∀
A
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
−
k
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A\in {{\mathcal {P}}olytopes}({\mathbb {R} }^{n-k})}}
,
∀
B
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
k
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall B\in {{\mathcal {P}}olytopes}({\mathbb {R} }^{k})}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
×
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
A
×
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
−
k
(
A
)
c
a
r
d
Q
,
R
k
(
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\times B)={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(A\times B)={card}_{Q,{\cal {R}}_{n-k}}(A)\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{k}}(B)}}
@Attention, concernant les parties non bornées, les formules ci-dessus, n'ont pas, nécessairement, sens, si on suppose qu'il y a un plafonnement sphérique, autour de l'origine du repère orthonormé direct
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
.@
5)
A)
a)
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
s
isométrie de
R
n
{\displaystyle \forall {is}\,\,{\mbox{isométrie de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
i
s
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{is}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
,
donc, en particulier,
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
s
isométrie de
R
n
{\displaystyle \forall {is}\,\,{\mbox{isométrie de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
i
s
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{is}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
.
En particulier :
a1)
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
t
x
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}t_{x}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
,
où
∀
x
∈
R
n
,
t
x
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
A
+
x
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,t_{x}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,A+x}
, est la translation de vecteur
x
{\displaystyle x}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc, en particulier,
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
t
x
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}t_{x}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
,
où
∀
x
∈
R
n
,
t
x
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
A
+
x
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,t_{x}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,A+x}
, est la translation de vecteur
x
{\displaystyle x}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
a2)
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{rot}_{(M,\theta _{n})}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
,
où
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
{\displaystyle {rot}_{(M,\theta _{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,{rot}_{(M,\theta _{n})}(A)}
, est la rotation (sphérique) de centre
M
{\displaystyle M}
et d'"angle"
θ
n
{\displaystyle \theta _{n}}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc, en particulier,
∀
I
intervalle de
R
n
{\displaystyle \forall I\,\,{\mbox{intervalle de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
I
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle I\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
I
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{rot}_{(M,\theta _{n})}(I){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(I)}
,
où
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
{\displaystyle {rot}_{(M,\theta _{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,{rot}_{(M,\theta _{n})}(A)}
, est la rotation (sphérique) de centre
M
{\displaystyle M}
et d'"angle"
θ
n
{\displaystyle \theta _{n}}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Si les hypothèses de définition données dans 3) A), ne suffisent pas, on considérera les hypothèses de définition données dans 3) B).
B)
a)
∀
A
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
s
isométrie de
R
n
{\displaystyle \forall {is}\,\,{\mbox{isométrie de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
i
s
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{is}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}
,
donc, en ppaticulier,
∀
A
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
s
isométrie de
R
n
{\displaystyle \forall {is}\,\,{\mbox{isométrie de}}\,\,\mathbb {R} ^{n}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
i
s
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{is}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}
.
En particulier :
a1)
∀
A
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
t
x
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}t_{x}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}}
,
où
∀
x
∈
R
n
,
t
x
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
A
+
x
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,t_{x}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,A+x}
, est la translation de vecteur
x
{\displaystyle x}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc, en particulier,
∀
A
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
t
x
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}t_{x}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}}
,
où
∀
x
∈
R
n
,
t
x
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
A
+
x
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,t_{x}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,A+x}
, est la translation de vecteur
x
{\displaystyle x}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
a2)
∀
A
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \forall M\in \mathbb {R} ^{n}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{rot}_{(M,\theta _{n})}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}
,
où
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
{\displaystyle {rot}_{(M,\theta _{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,{rot}_{(M,\theta _{n})}(A)}
, est la rotation (sphérique) de centre
M
{\displaystyle M}
et d'"angle"
θ
n
{\displaystyle \theta _{n}}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
donc, en particulier,
∀
A
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall A\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \forall M\in \mathbb {R} ^{n}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{rot}_{(M,\theta _{n})}(A){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}
,
où
∀
M
∈
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall M\in \mathbb {R} ^{n}}}
,
∀
θ
n
∈
{
{
0
,
π
}
+
2
π
Z
si
n
=
1
R
n
−
1
si
n
≠
1
{\displaystyle \forall \theta _{n}\in {\begin{cases}\{0,\pi \}+2\pi \mathbb {Z} &{\text{si }}n=1\\{\mathbb {R} }^{n-1}&{\text{si }}n\neq 1\\\end{cases}}}
,
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
:
P
(
R
n
)
→
P
(
R
n
)
:
A
↦
r
o
t
(
M
,
θ
n
)
(
A
)
{\displaystyle {rot}_{(M,\theta _{n})}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,\rightarrow \,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,{rot}_{(M,\theta _{n})}(A)}
, est la rotation (sphérique) de centre
M
{\displaystyle M}
et d'"angle"
θ
n
{\displaystyle \theta _{n}}
, dans l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Fin du théorème
Remarque :
On verra que
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
est définie et donnée sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, par une formule exprimant
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
en fonction de
(
v
o
l
i
)
i
∈
N
n
{\displaystyle {({vol}^{i})}_{i\in \mathbb {N} _{n}}}
la suite finie de mesures de LEBESGUE généralisées ou de HAUSDORFF, pour la distance euclidienne, de dimension
i
(
i
∈
N
n
)
{\displaystyle i\,\,(i\in \mathbb {N} _{n})}
, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
(si on considère
v
o
l
0
{\displaystyle {vol}^{0}}
, comme la mesure de comptage définie sur la tribu des parties au plus dénombrables de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
), et cette formule est donnée par Michel COSTE,
dans La saga du "cardinal" version 4 (voir supra )
ou dans : Théorème (
c
a
r
d
Q
~
∈
C
0
(
P
V
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
,
c
a
r
d
Q
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
et formule donnant la F-quantité de
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
(et, en particulier, de
A
N
=
A
N
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}=A_{N}^{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
), en fonction de la F-quantité de l'intervalle
[
0
,
1
[
{\displaystyle [0,1[}
)
ou dans les propositions suivantes : Proposition 1.4 de Guillaume FOUCART, dans les PDF de Michel COSTE (voir infra ) et Proposition (voir infra )
Le problème de cette définition est que l'ensemble d'arrivée dépend de
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
.
Quant à l'introduction de l'anneau commutatif unitaire intègre ordonné
(
F
,
+
,
×
,
≤
)
{\displaystyle (F,+,\times ,\leq )}
, c'est faute de mieux pouvoir définir l'ensemble d'arrivée de l'application
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
, mais j'aurais pu l'appeler
c
a
r
d
Q
,
R
(
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, et il doit, normalement, pouvoir être construit et défini, à partir des hypothèses de définition de
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
et de
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
. Mais, à défaut, on peut considérer, dans un premier temps, que l'ensemble d'arrivée de l'application
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
est l'ensemble
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }}
, où
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Denis FELDMANN m'a mis au courant du paradoxe de BURALI-FORTI que je vais rencontrer, concernant l'ensemble
+
∞
{\displaystyle +\infty }
tel que je l'ai défini naïvement. Aussi, au lieu de vouloir obtenir un ensemble absolu de nombres infinis positifs (à une dimension), contenu dans l'ensemble d'arrivée de l'application
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
,
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \mathbb {N} \bigsqcup +\infty }
, je vais devoir me contenter de définir un ensemble non absolu de nombres infinis positifs (à une dimension), dans lequel je vais devoir me placer.
Remarque importante : Obstacle et facteur, pour l'instant, limitant de "ma théorie":
Dans le cas des parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, Michel COSTE a dit qu'on ne pouvait pas aller plus loin, avec la théorie de la F-quantité, mais moi je crois qu'on peut construire
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
, même si ce ne sera pas forcément une mesure au sens usuel, sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n})}
, mais que ce le sera, d'une certaine façon, en introduisant la nouvelle notation et la nouvelle notion de "plafonnement"
″
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
″
{\displaystyle ''[A,{(A_{i})}_{i\in I}]''}
où
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
et
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Remarque importante : Lorsqu'on parle d'une partie non bornée
B
{\displaystyle B}
(cas traité dans la partie spéculative de mes travaux) dans un espace qui est un plafonnement
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
(notion définie dans la partie spéculative de mes travaux),
au lieu de parler de la F-quantité relative au repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, de la partie
B
{\displaystyle B}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(B)}
", on devrait plutôt parler de la F-quantité relative au repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
et au plafonnement
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
, de la partie
B
{\displaystyle B}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
B
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(B)}
",
et dans ce cas on a : "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
B
)
=
d
e
´
f
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
⋂
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
⋂
A
,
(
B
⋂
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(B){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}B\bigcap [A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}{\Big [}B\bigcap A,{{\Big (}B\bigcap A_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}}
",
et, en particulier, on a : "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
A
)
=
d
e
´
f
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
⋂
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
⋂
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
p
r
o
p
?
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(A){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}A\bigcap [A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}{\Big [}A,{{\Big (}A\bigcap A_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}{\underset {prop?}{=}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])}
".
Quand on parle de "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
B
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(B)}
", il se peut que la mention du repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
soit inutile et superflue.
Lorsque la famille
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
est une famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, bornées ou du moins convexes (connexes), bornées, de classe (
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
) et (
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
par morceaux), alors quand on parle de "
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])}
", il se peut que la mention du repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
soit inutile et superflue.
Problème important (lignes ajoutées le 29/05/2021) :
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est manifestement pas une tribu de parties et concernant la notion de F-quantité, il n'y a donc pas lieu de parler de mesure définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Le fait de remplacer le terme "convexe" par celui de "polyconvexe" (et donc le terme "connexe" par le terme "non connexe" ou rien du tout), dans la définition de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
ne change rien à l'affaire : La stabilité par passage par intersection dénombrable semble a priori vérifiée (mais je n'en suis pas sûr), mais la stabilité par passage au complémentaire de la nouvelle classe de parties ainsi obtenue n'est toujours pas vérifiée. Peut-être que pour créer la tribu adéquate que l'on souhaite, il faut ajouter aux parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
(ou de la classe de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
obtenue en remplaçant le terme "convexe" par le terme "polyconvexe" dans la définition de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
), leurs complémentaires (dans
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
). Mais, alors il faut parler de la F-quantité de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
ou plus précisément de la F-quantité, relativement à un repère orthonormé, d'un des plafonnements
[
R
n
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [\mathbb {R} ^{n},{(A_{i})}_{i\in I}]}
qui est une notion que nous n'avons pas encore définie.
Propriétés immédiates découlant des hypothèses de définition de la F-quantité sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
,
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
et
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Il en découle de 1)b), de 2) et peut-être d'autres hypothèses de définition de la F-quantité, en particulier que :
∀
I
∈
P
(
R
n
)
,
c
a
r
d
P
(
I
)
≤
ℵ
0
,
∀
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall I\in {\cal {P}}({\mathbb {R} }^{n}),\,\,{card}_{P}(I)\leq \aleph _{0},\,\,\forall (A_{i})_{i\in I}\subset {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
,
j
∈
I
,
i
≠
j
,
A
i
⋂
A
j
=
∅
{\displaystyle \forall i,j\in I,\,\,i\neq j,\,\,A_{i}\bigcap A_{j}=\emptyset }
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
I
A
i
)
=
∑
i
∈
I
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in I}A_{i}{\Big )}=\sum _{i\in I}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})}
.
Plus tard, avec les outils dont nous disposerons, nous pourrions même montrer que :
∀
I
∈
P
(
R
n
)
,
c
a
r
d
P
(
I
)
≤
ℵ
0
,
∀
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle \forall I\in {\cal {P}}({\mathbb {R} }^{n}),\,\,{card}_{P}(I)\leq \aleph _{0},\,\,\forall (A_{i})_{i\in I}\subset {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
,
∀
i
,
j
∈
I
,
i
≠
j
,
A
i
⋂
A
j
=
∅
{\displaystyle \forall i,j\in I,\,\,i\neq j,\,\,A_{i}\bigcap A_{j}=\emptyset }
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
I
A
i
)
=
∑
i
∈
I
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in I}A_{i}{\Big )}=\sum _{i\in I}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})}
.
La
σ
{\displaystyle \sigma }
-additivité n'est pas valable pour une classe de parties plus large que
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, avec la définition classique de limite d'une suite de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
tendant vers une partie de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, néanmoins, elle l'est avec la définition non classique de limite d'une suite de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
tendant vers un plafonnement d'une partie de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, excluant l'utilisation de la définition classique. La notion de F-quantité, dans le cas des parties non bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, n'est plus considérée comme une notion universelle, mais comme une notion relative au repère orthonormé direct de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, et au plafonnement sphérique ou autre, associé, que l'on s'est fixé.
(Cf. définition de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, dans la partie principale de l'introduction ou plus loin dans la suite.)
En particulier, il découle de 1) a), 1) b) et 2) que :
a)
∀
A
,
B
∈
P
(
R
n
)
,
B
∈
P
(
A
)
{\displaystyle \forall A,B\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}),\,\,B\in {\mathcal {P}}(A)}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
∖
B
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A\setminus B)={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(B)}}
b)
∀
A
,
B
∈
P
(
R
n
)
,
A
∈
P
(
B
)
,
A
≠
B
{\displaystyle \forall A,B\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}),\,\,A\in {\mathcal {P}}(B),\,\,A\neq B}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(A)<{card}_{Q,{\cal {R}}}(B)}}
Il découle, en particulier, de 4), que :
Si
I
,
(
I
i
)
i
∈
N
n
{\displaystyle I,{(I_{i})}_{i\in \mathbb {N} _{n}}}
et
(
I
,
(
I
i
)
i
∈
N
n
)
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
)
{\displaystyle {\Big (}I,{(I_{i})}_{i\in \mathbb {N} _{n}}{\Big )}\subset {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} )}
(résultats généralisables aux intervalles bornés de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, moyennant un prolongement du domaine de définition de
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}}
), alors :
c
a
r
d
Q
,
R
(
∏
i
∈
N
n
∗
I
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
∏
i
∈
N
n
∗
I
i
)
=
∏
i
∈
N
n
∗
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
I
i
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(\prod _{i\in {\mathbb {N} }_{n}^{*}}I_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(\prod _{i\in {\mathbb {N} }_{n}^{*}}I_{i})=\prod _{i\in {\mathbb {N} }_{n}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(I_{i})}}
et donc en particulier
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
n
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
I
n
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
∏
i
∈
N
n
∗
I
)
=
∏
i
∈
N
n
∗
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
I
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
I
)
)
n
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
n
(
I
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(I^{n})={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(I^{n})={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(\prod _{i\in {\mathbb {N} }_{n}^{*}}I)=\prod _{i\in {\mathbb {N} }_{n}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(I)={{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(I){\Big )}}^{n}={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{n}(I)}}
La F-quantité est quelque chose qui s'approche d'une mesure au sens usuel au delà de la classe de parties
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, qui ne néglige aucun point de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et qui est uniforme (
∀
x
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
x
}
)
=
1
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{x\})=1}
).
Proposition :
Soit
E
~
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\widetilde {E}}\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Si
∀
x
∈
E
~
,
A
x
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle \forall x\in {\widetilde {E}},\,\,A_{x}\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
et
∀
x
,
y
∈
E
~
,
x
≠
y
,
A
x
⋂
A
y
=
∅
{\displaystyle \forall x,y\in {\widetilde {E}},\,\,x\neq y,\,\,A_{x}\bigcap A_{y}=\emptyset }
et
A
=
⨆
x
∈
E
~
A
x
{\displaystyle A=\bigsqcup _{x\in {\widetilde {E}}}A_{x}}
alors
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
x
∈
E
~
A
x
)
=
∫
E
~
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
(
x
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(A)={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{x\in {\widetilde {E}}}A_{x}{\Big )}=\int _{\widetilde {E}}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{x})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(x)}
.
Plus tard, avec les outils dont nous disposerons, nous pourrions même montrer que :
Soit
E
~
∈
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {\widetilde {E}}\in {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Si
∀
x
∈
E
~
,
A
x
∈
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle \forall x\in {\widetilde {E}},\,\,A_{x}\in {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
et
∀
x
,
y
∈
E
~
,
x
≠
y
,
A
x
⋂
A
y
=
∅
{\displaystyle \forall x,y\in {\widetilde {E}},\,\,x\neq y,\,\,A_{x}\bigcap A_{y}=\emptyset }
et
A
=
⨆
x
∈
E
~
A
x
{\displaystyle A=\bigsqcup _{x\in {\widetilde {E}}}A_{x}}
alors
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
x
∈
E
~
A
x
)
=
∫
E
~
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
(
x
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(A)={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{x\in {\widetilde {E}}}A_{x}{\Big )}=\int _{\widetilde {E}}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{x})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(x)}
.
(sous réserve de conditions supplémentaires concernant les parties de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
et les "plafonnements", mais sans nécessairement considérer
E
~
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\widetilde {E}}\in {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
ou
E
~
∈
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {\widetilde {E}}\in {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
ou
E
~
∈
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\widetilde {E}}\in {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
)
(Formule peut-être remise en cause car la notion de F-quantité n'est pas a priori une mesure définie sur
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
, car
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est pas a priori une tribu de parties.)
Fin du théorème
Existence et résultats sur les intervalles
I
{\displaystyle I}
, bornés, de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, et en particulier, sur les parties de
P
V
(
R
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} )}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Soit
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
Préliminaires :
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
A
∈
P
(
E
)
{\displaystyle A\in {\cal {P}}(E)}
.
A
∘
E
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{A}}^{E}}
est l'intérieur de
A
{\displaystyle A}
dans
|
{\displaystyle |}
par rapport à
E
{\displaystyle E}
(on note aussi
A
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{A}}}
).
A
¯
E
{\displaystyle {\overline {A}}^{E}}
est l'adhérence de
A
{\displaystyle A}
dans
|
{\displaystyle |}
par rapport à
E
{\displaystyle E}
(on note aussi
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
).
∀
i
∈
N
N
∗
,
∀
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
,
v
o
l
i
,
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,\forall n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i,\,\,{vol}^{i,n}}}
désigne la mesure de LEBESGUE généralisée ou de HAUSDORFF, de dimension
i
{\displaystyle i}
, pour la distance euclidienne, dans
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de tribu de départ
A
i
,
n
=
{
A
i
,
n
∈
B
(
R
n
)
|
d
i
m
(
A
i
,
n
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {{\cal {A}}_{i,n}=\{A_{i,n}\in {\cal {B}}(\mathbb {R} ^{n})|{dim}(A_{i,n})=i\}\bigcup \{\emptyset \}}}
.
On note aussi parfois
v
o
l
i
,
n
{\displaystyle {vol}^{i,n}}
:
v
o
l
i
{\displaystyle {vol}^{i}}
, et la suite le justifiera.
∀
n
∈
N
N
∗
,
v
o
l
0
,
n
{\displaystyle \displaystyle {\forall n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,{vol}^{0,n}}}
désigne la mesure de LEBESGUE généralisée ou de HAUSDORFF, de dimension
0
{\displaystyle 0}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, c'est-à-dire la mesure de comptage sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de tribu de départ
A
0
,
n
=
{
A
0
,
n
∈
P
(
R
n
)
|
d
i
m
(
A
0
,
n
)
=
0
}
⋃
{
∅
}
=
{
A
0
,
n
∈
P
(
R
n
)
|
c
a
r
d
P
(
A
0
,
n
)
≤
ℵ
0
}
{\displaystyle \displaystyle {{\cal {A}}_{0,n}=\{A_{0,n}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{n})|{dim}(A_{0,n})=0\}\bigcup \{\emptyset \}=\{A_{0,n}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{n})|{card}_{P}(A_{0,n})\leq \aleph _{0}\}}}
.
On note aussi parfois
v
o
l
0
,
n
{\displaystyle {vol}^{0,n}}
:
v
o
l
0
{\displaystyle {vol}^{0}}
, et la suite le justifiera.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
.
Soit
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
{\displaystyle n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i}
.
v
o
l
i
~
{\displaystyle {\widetilde {{vol}^{i}}}}
, notée, encore,
v
o
l
i
{\displaystyle {vol}^{i}}
, désigne le prolongement de la mesure de LEBESGUE généralisée ou de HAUSDORFF, de dimension
i
{\displaystyle i}
, pour la distance euclidienne, sur
R
n
{\displaystyle {\mathbb {R} }^{n}}
,
v
o
l
i
,
n
{\displaystyle {vol}^{i,n}}
, sur
⨆
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
R
n
{\displaystyle \displaystyle {\bigsqcup _{n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i}{\mathbb {R} }^{n}}}
, de tribu de départ
A
i
=
⨆
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
A
i
,
n
{\displaystyle \displaystyle {{\cal {A}}_{i}=\bigsqcup _{n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i}{\cal {A}}_{i,n}}}
telle que
∀
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
,
v
o
l
i
~
|
A
i
,
n
=
v
o
l
i
,
n
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i,\,\,{\widetilde {{vol}^{i}}}_{|{\cal {A}}_{i,n}}={vol}^{i,n}}
et telle que
∀
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
,
∃
A
i
,
n
∈
A
i
,
n
,
A
i
=
⨆
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
A
i
,
n
,
v
o
l
i
~
(
A
i
)
=
v
o
l
i
~
(
⨆
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
A
i
,
n
)
=
∑
n
∈
N
N
∗
,
n
≥
i
v
o
l
i
~
(
A
i
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i,\,\,\exists A_{i,n}\in {\cal {A}}_{i,n},\,\,A_{i}=\bigsqcup _{n\in \mathbb {N} _{N}^{*},n\geq i}A_{i,n},\,\,{\widetilde {{vol}^{i}}}(A_{i})={\widetilde {{vol}^{i}}}(\bigsqcup _{n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i}A_{i,n})=\sum _{n\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,n\geq i}{\widetilde {{vol}^{i}}}(A_{i,n})}}
.
Fin du théorème
Début d’un théorème
Soient
I
{\displaystyle I}
et
J
{\displaystyle J}
, deux intervalles bornés de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, non vides et non réduits à un singleton, pour lesquels les milieux respectifs de
I
¯
{\displaystyle {\overline {I}}}
et
J
¯
{\displaystyle {\overline {J}}}
ou de
I
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{I}}}
et
J
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{J}}}
existent et sont notés
i
0
{\displaystyle i_{0}}
et
j
0
{\displaystyle j_{0}}
, alors on remarque que :
1)
∀
x
0
∈
R
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
x
0
}
)
=
v
o
l
0
(
{
x
0
}
)
=
1
{\displaystyle \displaystyle {\forall x_{0}\in \mathbb {R} ^{n},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{x_{0}\})={vol}^{0}(\{x_{0}\})=1}}
v
o
l
1
(
I
)
=
v
o
l
1
(
J
)
⟺
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
e
t
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{vol}^{1}(I)={vol}^{1}(J)\Longleftrightarrow {card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})={card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})\,\,et\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})={card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})}}
En effet
∀
I
,
J
i
n
t
e
r
v
a
l
l
e
b
o
r
n
e
´
d
e
R
:
v
o
l
1
(
I
)
=
v
o
l
1
(
J
)
,
∃
a
I
,
J
∈
R
,
J
¯
=
I
¯
+
a
I
,
J
e
t
J
∘
=
I
∘
+
a
I
,
J
{\displaystyle \displaystyle {\forall I,J\,\,intervalle\,\,born{\acute {e}}\,\,de\,\,\mathbb {R} \,\,:\,\,{vol}^{1}(I)={vol}^{1}(J),\,\,\exists a_{I,J}\in \mathbb {R} ,\,\,{\overline {J}}={\overline {I}}+a_{I,J}\,\,et\,\,{\stackrel {\circ }{J}}={\stackrel {\circ }{I}}+a_{I,J}}}
2)
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
∖
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
∖
{
j
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
I
∘
⨆
∂
I
)
∖
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
J
∘
⨆
∂
J
)
∖
{
j
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}}\setminus \{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}}\setminus \{j_{0}\})}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}({\stackrel {\circ }{I}}\bigsqcup \partial I)\setminus \{i_{0}\}{\Big )}}{{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}({\stackrel {\circ }{J}}\bigsqcup \partial J)\setminus \{j_{0}\}{\Big )}}}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
⨆
∂
I
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
⨆
∂
J
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}}\bigsqcup \partial I)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}}\bigsqcup \partial J)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
∂
I
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
∂
J
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\partial I)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\partial J)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
inf
i
∈
I
i
,
sup
i
∈
I
i
}
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
inf
j
∈
J
j
,
sup
j
∈
J
j
}
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
j
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{\displaystyle {\inf _{i\in I}i,\sup _{i\in I}i}\})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{\displaystyle {\inf _{j\in J}j,\sup _{j\in J}j}\})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{j_{0}\})}}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
2
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
2
−
1
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-1}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+2-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+2-1}}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-1}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+1}}}}
Fin du théorème
Proposition (Proposition 1.4 de Guillaume FOUCART, dans les PDF de Michel COSTE [version du 11 novembre 2007])[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soient
I
{\displaystyle I}
et
J
{\displaystyle J}
, deux intervalles bornés de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, non vides et non réduits à un singleton, pour lesquels les milieux respectifs de
I
¯
{\displaystyle {\overline {I}}}
et
J
¯
{\displaystyle {\overline {J}}}
ou de
I
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{I}}}
et
J
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{J}}}
existent et sont notés
i
0
{\displaystyle i_{0}}
et
j
0
{\displaystyle j_{0}}
, alors a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
∖
{
i
0
}
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
∖
{
j
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
1
=
v
o
l
1
(
I
)
v
o
l
1
(
J
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}}\setminus \{i_{0}\})}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}}\setminus \{j_{0}\})}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-1}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+1}}}={\frac {vol^{1}(I)}{vol^{1}(J)}}}
Fin du théorème
Démonstration :
Si on suppose que
I
{\displaystyle I}
et
J
{\displaystyle J}
sont bornés dans
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, sans s'assimiler à des "demi-droites" de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, alors :
On pose :
K
0
,
I
∘
=
]
0
,
v
o
l
1
(
I
∘
)
[
{\displaystyle \displaystyle {K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}}=]0,{vol}^{1}({\stackrel {\circ }{I}})[}}
,
K
0
,
J
∘
=
]
0
,
v
o
l
1
(
J
∘
)
[
{\displaystyle \displaystyle {K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}}=]0,{vol}^{1}({\stackrel {\circ }{J}})[}}
K
0
,
I
¯
=
[
0
,
v
o
l
1
(
I
¯
)
]
{\displaystyle \displaystyle {K_{0,{\overline {I}}}=[0,{vol}^{1}({\overline {I}})]}}
,
K
0
,
J
¯
=
[
0
,
v
o
l
1
(
J
¯
)
]
{\displaystyle \displaystyle {K_{0,{\overline {J}}}=[0,{vol}^{1}({\overline {J}})]}}
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
J
∘
)
+
1
=
v
o
l
1
(
K
0
,
I
∘
)
v
o
l
1
(
K
0
,
J
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})+1}{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})+1}}={\frac {{vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})}{{vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})}}}}
En effet,on a (proposition):
Si
s
=
k
∈
N
{\displaystyle s=k\in \mathbb {N} }
:
2 voies possibles :
•(1)
[
0
,
k
p
[
=
⨆
i
∈
N
k
∗
[
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
{\displaystyle \displaystyle {[0,kp[=\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}[(i-1)p,ip[}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
)
=
∑
i
∈
N
k
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([(i-1)p,ip[)}}
or
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(](i-1)p,ip[)={card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)}}
car
∀
i
∈
N
k
∗
,
v
o
l
1
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
=
v
o
l
1
(
]
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{vol}^{1}(](i-1)p,ip[)={vol}^{1}(]0,p[)}}
donc
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(](i-1)p,ip[)+1={card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+1}}
donc
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
(
i
−
1
)
p
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(](i-1)p,ip[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{(i-1)p\})={card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})}}
donc
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
⨆
{
(
i
−
1
)
p
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
⨆
{
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(](i-1)p,ip[\bigsqcup \{(i-1)p\})={card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[\bigsqcup \{0\})}}
donc
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([(i-1)p,ip[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)}}
donc comme
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
)
=
∑
i
∈
N
k
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([(i-1)p,ip[)}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
)
=
∑
i
∈
N
k
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)}}
,
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
)
=
k
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[)=k\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
∖
{
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
k
p
[
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
=
k
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,kp[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[\setminus \{0\})={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,kp[)-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})=k\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)-1}}
=
k
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
⨆
{
0
}
)
)
−
1
=
k
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
)
−
1
=
k
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
1
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {=k\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[\bigsqcup \{0\}){\Big )}-1=k\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\}){\Big )}-1=k\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+1{\Big )}-1}}
•(2)
]
0
,
k
p
[
=
(
⨆
i
∈
N
k
∗
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
⨆
(
⨆
i
∈
N
k
−
1
∗
{
i
p
}
)
{\displaystyle \displaystyle {]0,kp[=(\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}](i-1)p,ip[)\bigsqcup (\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{k-1}^{*}}\{ip\})}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
=
∑
i
∈
N
k
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
+
∑
i
∈
N
k
−
1
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
p
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,kp[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(](i-1)p,ip[)+\sum _{i\in \mathbb {N} _{k-1}^{*}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{ip\})}}
or
∀
i
∈
N
k
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(](i-1)p,ip[)={card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,p[)}
car
∀
i
∈
N
k
∗
,
v
o
l
1
(
]
(
i
−
1
)
p
,
i
p
[
)
=
v
o
l
1
(
]
0
,
p
[
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{k}^{*},\,\,vol^{1}(](i-1)p,ip[)=vol^{1}(]0,p[)}
or
∀
i
∈
N
k
−
1
∗
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
i
p
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{k-1}^{*},\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{ip\})={card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{p\})}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
=
∑
i
∈
N
k
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
∑
i
∈
N
k
−
1
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,kp[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{k}^{*}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,p[)+\sum _{i\in \mathbb {N} _{k-1}^{*}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{p\})}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
=
k
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
(
k
−
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
=
k
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
(
k
−
1
)
=
k
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
1
)
−
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,kp[)=k\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,p[)+(k-1)\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{p\})=k\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(]0,p[)+(k-1)=k\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+1{\Big )}-1}
•[Point où se rejoignent (1) et (2)]
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
1
=
k
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,kp[)+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+1}}=k}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
k
p
[
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
p
[
)
+
1
=
v
o
l
1
(
]
0
,
k
p
[
)
v
o
l
1
(
]
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,kp[)+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,p[)+1}}={\frac {{vol}^{1}(]0,kp[)}{{vol}^{1}(]0,p[)}}}}
Remarque : On montre facilement le résultat pour
s
∈
Q
{\displaystyle s\in \mathbb {Q} }
et
s
∈
R
{\displaystyle s\in \mathbb {R} }
or
v
o
l
1
(
I
)
=
v
o
l
1
(
K
0
,
I
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{vol}^{1}(I)={vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})}}
,
v
o
l
(
J
)
=
v
o
l
1
(
K
0
,
J
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{vol}(J)={vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
I
∘
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})={card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}}}})}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
J
∘
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})={card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}}}})}}
or
K
0
,
I
∘
∘
=
K
0
,
I
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}}}}=K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}}}
,
K
0
,
J
∘
∘
=
K
0
,
J
∘
{\displaystyle {\stackrel {\circ }{K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}}}}=K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
I
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})={card}_{Q,{\cal {R}}}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
K
0
,
J
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})={card}_{Q,{\cal {R}}}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})}}
or
c
a
r
d
Q
(
K
0
,
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
(
K
0
,
J
∘
)
+
1
=
v
o
l
1
(
K
0
,
I
∘
)
v
o
l
1
(
K
0
,
J
∘
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})+1}{{card}_{Q}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})+1}}={\frac {{vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{I}}})}{{vol}^{1}(K_{0,{\stackrel {\circ }{J}}})}}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
1
=
v
o
l
1
(
I
)
v
o
l
1
(
J
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+1}}={\frac {{vol}^{1}(I)}{{vol}^{1}(J)}}}}
or
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-1}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+1}}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
¯
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
¯
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
I
∘
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
J
∘
)
+
1
=
v
o
l
1
(
I
)
v
o
l
1
(
J
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {I}})-1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\overline {J}})-1}}={\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{I}})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}({\stackrel {\circ }{J}})+1}}={\frac {{vol}^{1}(I)}{{vol}^{1}(J)}}}}
Existence et résultats généraux concernant la F-quantité sur
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Les résultats qui suivent sont ceux donnés par Michel COSTE, dans son PDF "La saga du "cardinal"" (version 4), mais de manière plus rigoureuse, plus détaillée, plus précise, plus développée et mieux formalisée (enfin j'ai fait du mieux que j'ai pu) : N'en déplaise au lecteur contemplatif et admiratif du PDF de vulgarisation de Michel COSTE et aveuglé par ce dernier, il n'appréciera pas, nécessairement et aussi bien, ces résultats, sous cette forme, qui est pourtant leur forme véritable. Et si je n'ai pas fourni les démonstrations de beaucoup d'entre elles, c'est parce que Michel COSTE ne les a pas fournies lui-même et n'a pas donné toutes les références nécessaires.
Notations (mesure [extérieure] de HAUSDORFF, de dimension
d
{\displaystyle d}
, pour la distance euclidienne, sur
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, d'une partie de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
et dimension de HAUSDORFF, pour la distance euclidienne, sur
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, d'une partie de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
et
d
∈
N
N
{\displaystyle d\in \mathbb {N} _{N}}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soient
N
∈
N
∗
,
d
∈
N
N
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*},\,\,d\in \mathbb {N} _{N}}
.
Soit
A
N
∈
P
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})}
.
Alors
v
o
l
d
(
A
N
)
{\displaystyle {vol}^{d}(A_{N})}
est la mesure [extérieure] de HAUSDORFF, de dimension
d
{\displaystyle d}
, pour la distance euclidienne, sur
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, de la partie
A
N
{\displaystyle A_{N}}
et
d
i
m
(
A
N
)
{\displaystyle {dim}(A_{N})}
est la dimension de HAUSDORFF, pour la distance euclidienne, sur
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, de la partie
A
N
{\displaystyle A_{N}}
.
avec la convention :
d
i
m
(
∅
)
=
+
∞
{\displaystyle {dim}(\emptyset )=+\infty }
.
Fin du théorème
Remarque : Ici, la dimension de HAUSDORFF sera toujours à valeur entière positive ou infinie positive.
(Cf. https://homeweb.unifr.ch/manolesc/Pub/teaching/Mesure_integration.pdf )
Définitions de
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})}
et de
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
1)
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
P
N
∈
P
(
R
N
)
|
P
N
p
o
l
y
t
o
p
e
d
e
R
N
(
c
-
a
`
-
d
p
o
l
y
e
`
d
r
e
c
o
m
p
a
c
t
,
c
o
n
v
e
x
e
[
c
o
n
n
e
x
e
]
d
e
R
N
)
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{P^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{P^{N}}\,\,polytope\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N}\,\,(c{\mbox{-}}{\grave {a}}{\mbox{-}}d\,\,poly{\grave {e}}dre\,\,compact,\,\,convexe\,\,[connexe]\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N}){\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
.
2)
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
A
N
∈
P
(
R
N
)
|
A
N
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
c
o
m
p
a
c
t
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
N
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{A^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{A^{N}}\,\,sous{\text{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,compacte,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord{\Big \}}}
Fin du théorème
Définitions de
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
et de
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
.
1)
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
P
i
N
∈
P
(
R
N
)
|
P
i
N
p
o
l
y
t
o
p
e
d
e
R
N
(
c
-
a
`
-
d
p
o
l
y
e
`
d
r
e
c
o
m
p
a
c
t
,
c
o
n
v
e
x
e
[
c
o
n
n
e
x
e
]
d
e
R
N
)
e
t
d
i
m
(
P
i
N
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{P_{i}^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{P_{i}^{N}}\,\,polytope\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N}\,\,(c{\mbox{-}}{\grave {a}}{\mbox{-}}d\,\,poly{\grave {e}}dre\,\,compact,\,\,convexe\,\,[connexe]\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N})\,\,et\,\,{dim}({P_{i}^{N}})=i{\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
.
=
{
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
|
d
i
m
(
P
i
N
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {={\Big \{}{P_{i}^{N}}\in {{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{dim}({P_{i}^{N}})=i{\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
.
2)
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
=
d
e
´
f
{
A
i
N
∈
P
(
R
N
)
|
A
i
N
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
c
o
m
p
a
c
t
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
N
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{A_{i}^{N}}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{A_{i}^{N}}\,\,sous{\text{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,compacte,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)}}
e
t
d
i
m
(
A
i
N
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {et\,\,{dim}({A_{i}^{N}})=i{\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
=
{
A
i
N
∈
P
V
(
R
N
)
|
d
i
m
(
A
i
N
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {={\Big \{}{A_{i}^{N}}\in {PV}(\mathbb {R} ^{N})\,\,{\Big |}\,\,{dim}({A_{i}^{N}})=i{\Big \}}\bigcup \{\emptyset \}}}
Fin du théorème
Théorème admis (formule de STEINER-MINKOWSKI pour
P
N
{\displaystyle P_{N}}
et coefficients de STEINER-MINKOWSKI
L
i
,
N
(
P
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{i,N}(P_{N})}
pour
P
N
{\displaystyle P_{N}}
, avec
P
N
=
P
N
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle P_{N}=P_{N}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
,
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
P
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle P_{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
.
On pose
∀
r
∈
R
+
,
B
R
N
(
P
N
,
r
)
¯
=
{
x
∈
R
N
|
d
(
P
N
,
x
)
≤
r
}
=
P
N
+
r
B
R
N
(
O
N
,
1
)
¯
{\displaystyle \forall r\in \mathbb {R} _{+},\,\,{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(P_{N},r)}}=\{x\in \mathbb {R} ^{N}|d(P_{N},x)\leq r\}=P_{N}+r\,\,{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(O_{N},1)}}}
.
Alors
∃
!
(
L
i
,
N
(
P
N
)
)
i
∈
N
N
⊂
R
+
,
∀
r
∈
R
+
,
v
o
l
N
(
B
R
N
(
P
N
,
r
)
¯
)
=
v
o
l
N
(
P
N
+
r
B
R
N
(
O
N
,
1
)
¯
)
=
∑
i
∈
N
N
L
i
,
N
(
P
N
)
r
i
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{{\Big (}{\cal {L}}_{i,N}(P_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}\subset \mathbb {R} _{+},\,\,\forall r\in \mathbb {R} _{+},\,\,{vol}^{N}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(P_{N},r)}}{\Big )}={vol}^{N}{\Big (}P_{N}+r\,\,{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(O_{N},1)}}{\Big )}=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}{\cal {L}}_{i,N}(P_{N})\,\,r^{i}}}
où
O
N
{\displaystyle O_{N}}
est l'origine du repère orthonormé
R
N
{\displaystyle {\cal {R}}_{N}}
de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
.
On a
L
0
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
(
P
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{0,N}(P_{N})={vol}^{N}(P_{N})}
,
L
1
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
−
1
(
∂
P
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{1,N}(P_{N})={vol}^{N-1}(\partial P_{N})}
et
L
N
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
(
B
R
N
(
O
N
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{N,N}(P_{N})={vol}^{N}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(O_{N},1)}}{\Big )}}
.
La suite
(
L
i
,
N
(
P
N
)
)
i
∈
N
N
{\displaystyle {{\Big (}{\cal {L}}_{i,N}(P_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}}
est appelée la suite des coefficients de STEINER-MINKOWSKI pour le polytope
P
N
{\displaystyle P_{N}}
.
Fin du théorème
Remarque : Pour la suite, il faut donner la forme de ce théorème généralisé à
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle P_{i}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
.
La saga du "cardinal" version 4 (voir supra )
Remarque :
La formule de STEINER-MINKOWSKI ne s'applique qu'à des parties compactes convexes d'un espace euclidien :
Donc pour trouver une formule générale pour les parties compactes quelconques de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, il va falloir creuser d'avantage.
Début d’un théorème
Fin du théorème
Lemme admis (sur les coefficients
L
j
,
i
(
P
i
N
)
,
c
j
,
i
(
P
i
N
)
{\displaystyle {\mathcal {L}}_{j,i}(P_{i}^{N}),\,\,c_{j,i}(P_{i}^{N})}
et les applications
L
j
,
i
,
c
j
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\mathcal {L}}_{j,i},\,\,c_{j,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}
, pour
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle P_{i}^{N}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
,
j
∈
N
i
{\displaystyle j\in \mathbb {N} _{i}}
,
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, et, en particulier, sur les coefficients
L
i
,
N
(
P
N
)
,
c
i
,
N
(
P
N
)
{\displaystyle {\mathcal {L}}_{i,N}(P_{N}),\,\,c_{i,N}(P_{N})}
et les applications
L
i
,
N
,
c
i
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\mathcal {L}}_{i,N},\,\,c_{i,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}
, pour
P
N
=
P
N
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle P_{N}=P_{N}^{N}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
,
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
1) Soit
P
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {P_{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
.
Soient
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
(
P
N
)
=
L
N
−
i
,
N
(
P
N
)
β
(
N
−
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,c_{i,N}(P_{N})={\frac {{\mathcal {L}}_{N-i,N}(P_{N})}{\beta (N-i)}}}}
où
∀
i
∈
N
N
,
β
(
i
)
=
v
o
l
i
(
B
R
i
(
O
i
,
1
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,\beta (i)={vol}^{i}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{i}}(O_{i},1)}}{\Big )}}}
,
∀
i
∈
N
N
,
O
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,O_{i}}
est l'origine du repère orthonormé
R
i
{\displaystyle {\cal {R}}_{i}}
de
R
i
{\displaystyle \mathbb {R} ^{i}}
,
(
L
i
,
N
(
P
N
)
)
i
∈
N
N
{\displaystyle {{\Big (}{\mathcal {L}}_{i,N}(P_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}}
est la suite des coefficients de STEINER-MINKOWSKI pour le polytope
P
N
{\displaystyle P_{N}}
.
On a :
L
0
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
(
P
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{0,N}(P_{N})={vol}^{N}(P_{N})}
,
L
1
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
−
1
(
∂
P
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{1,N}(P_{N})={vol}^{N-1}(\partial P_{N})}
et
L
N
,
N
(
P
N
)
=
v
o
l
N
(
B
R
N
(
O
N
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{N,N}(P_{N})={vol}^{N}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(O_{N},1)}}{\Big )}}
,
et on a :
c
0
,
N
(
P
N
)
=
1
{\displaystyle c_{0,N}(P_{N})=1}
.
Soient
∀
i
∈
N
N
,
L
i
,
N
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
⟶
R
:
P
N
⟼
L
i
,
N
(
P
N
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\cal {L}}_{i,N}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {R} \,\,:\,\,P_{N}\,\,\longmapsto \,\,{\cal {L}}_{i,N}(P_{N})}
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
⟶
R
:
P
N
⟼
c
i
,
N
(
P
N
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,c_{i,N}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {R} \,\,:\,\,P_{N}\,\,\longmapsto \,\,c_{i,N}(P_{N})}
.
On a :
∀
i
∈
N
N
,
L
i
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\cal {L}}_{i,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,c_{i,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
.
2) Soit
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {P_{i}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
.
Soient
∀
j
∈
N
i
,
c
j
,
i
(
P
i
N
)
=
L
i
−
j
,
i
(
P
i
N
)
β
(
i
−
j
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,c_{j,i}(P_{i}^{N})={\frac {{\mathcal {L}}_{i-j,i}(P_{i}^{N})}{\beta (i-j)}}}}
où
∀
j
∈
N
i
,
β
(
j
)
=
v
o
l
j
(
B
R
j
(
O
j
,
1
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,\beta (j)={vol}^{j}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{j}}(O_{j},1)}}{\Big )}}}
∀
j
∈
N
i
,
O
j
{\displaystyle \forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,O_{j}}
est l'origine du repère orthonormé
R
j
{\displaystyle {\cal {R}}_{j}}
de
R
j
{\displaystyle \mathbb {R} ^{j}}
(
L
j
,
i
(
P
i
N
)
)
j
∈
N
i
{\displaystyle {{\Big (}{\mathcal {L}}_{j,i}(P_{i}^{N}){\Big )}}_{j\in \mathbb {N} _{i}}}
est la suite de coefficients donnée par la formule de STEINER-MINKOWSKI pour le polytope
P
i
N
{\displaystyle P_{i}^{N}}
.
On a :
L
0
,
i
(
P
i
N
)
=
v
o
l
i
(
P
i
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{0,i}(P_{i}^{N})={vol}^{i}(P_{i}^{N})}
,
L
1
,
i
(
P
i
N
)
=
v
o
l
i
−
1
(
∂
P
i
N
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{1,i}(P_{i}^{N})={vol}^{i-1}(\partial P_{i}^{N})}
et
L
i
,
i
(
P
i
N
)
=
v
o
l
i
(
B
R
i
(
O
i
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {\cal {L}}_{i,i}(P_{i}^{N})={vol}^{i}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{i}}(O_{i},1)}}{\Big )}}
et on a :
c
0
,
i
(
P
i
N
)
=
1
{\displaystyle c_{0,i}(P_{i}^{N})=1}
.
Soient
∀
j
∈
N
i
,
L
j
,
i
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
⟶
R
:
P
i
N
⟼
L
j
,
i
(
P
i
N
)
{\displaystyle \forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,{\cal {L}}_{j,i}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {R} \,\,:\,\,P_{i}^{N}\,\,\longmapsto \,\,{\cal {L}}_{j,i}(P_{i}^{N})}
et où
∀
j
∈
N
i
,
c
j
,
i
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
⟶
R
:
P
i
N
⟼
c
j
,
i
(
P
i
N
)
{\displaystyle \forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,c_{j,i}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,\mathbb {R} \,\,:\,\,P_{i}^{N}\,\,\longmapsto \,\,c_{j,i}(P_{i}^{N})}
,
On a :
∀
j
∈
N
i
,
L
j
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,{\cal {L}}_{j,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
∀
j
∈
N
i
,
c
j
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,c_{j,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
.
Fin du théorème
Démonstration : Il faut utiliser le théorème donnant la formule de STEINER-MINKOWSKI et le Théorème de HADWIGER (en anglais) .
Remarque : La notion de continuité dont il est question, ici, est associée à la topologie de HAUSDORFF.
Théorème admis (
c
a
r
d
Q
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
,
c
a
r
d
Q
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
et formule donnant la F-quantité de
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle P_{i}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, et, en particulier, de
P
N
=
P
N
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle P_{N}=P_{N}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, en fonction de la F-quantité de l'intervalle
[
0
,
1
[
{\displaystyle [0,1[}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
Reprenons les notations du lemme précédent.
1)
∃
!
c
a
r
d
Q
,
N
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
⟶
F
,
{\displaystyle \exists !{card}_{Q,N}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,F,}
telle que
∀
R
N
′
r
e
p
e
`
r
e
o
r
t
h
o
n
o
r
m
e
´
d
e
R
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
N
′
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
N
{\displaystyle \forall {{\cal {R}}_{N}}'\,\,rep{\grave {e}}re\,\,orthonorm{\acute {e}}\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,{{card}_{Q,{{\cal {R}}_{N}}'}}_{{\Big |}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={card}_{Q,N}}
et telle que
∀
P
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
N
(
P
N
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
(
P
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall P_{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{card}_{Q,N}(P_{N})=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}c_{i,N}(P_{N})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
2)
∃
!
c
a
r
d
Q
,
i
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
⟶
F
,
{\displaystyle \exists !{card}_{Q,i}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,F,}
telle que
∀
R
N
′
r
e
p
e
`
r
e
o
r
t
h
o
n
o
r
m
e
´
d
e
R
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
N
′
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle \forall {{\cal {R}}_{N}}'\,\,rep{\grave {e}}re\,\,orthonorm{\acute {e}}\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,{{card}_{Q,{{\cal {R}}_{N}}'}}_{{\Big |}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={card}_{Q,i}}
et telle que
∀
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
N
(
P
i
N
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
(
P
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall P_{i}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{card}_{Q,N}(P_{i}^{N})=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}c_{j,i}(P_{i}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
.
Remarque : On peut aussi poser
c
a
r
d
Q
:
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
=
⨆
i
∈
N
N
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
⟶
F
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q}\,\,:\,\,{{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})=\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{N}}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\longrightarrow F}}
telle que
∀
i
∈
N
N
,
c
a
r
d
Q
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{{card}_{Q}}_{{\Big |}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={card}_{Q,i}}}
et telle que
∀
i
∈
N
N
,
∀
P
i
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
i
(
P
i
N
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
(
P
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,\forall P_{i}^{N}\in {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{card}_{Q,i}(P_{i}^{N})=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}c_{j,i}(P_{i}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
.
Fin du théorème
Démonstration : Il faut utiliser le théorème donnant la formule de STEINER-MINKOWSKI, le Théorème de HADWIGER (en anglais) et le lemme précédent :
Cf. La saga du "cardinal" version 4, Théorème de HADWIGER (voir supra )
Remarque : La notion de continuité dont il est question, ici, est associée à la topologie de HAUSDORFF.
Remarque : Dans un 1er temps, on peut remplacer l'ensemble "
F
{\displaystyle F}
" par l'ensemble "
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \mathbb {N} \bigsqcup +\infty }
" où, ici,
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Remarque : On aurait pu poser
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
(
P
N
)
=
L
i
,
N
(
P
N
)
β
(
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,c_{i,N}(P_{N})={\frac {{\mathcal {L}}_{i,N}(P_{N})}{\beta (i)}}}}
, c'est-à-dire inverser l'ordre des termes, mais si on faisait cela, notre interprétation de chacun de ces termes ne s'accorderait pas avec celle de Michel COSTE, qui est, ici, notre référent et notre guide.
Proposition admise (
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
¯
P
V
i
(
R
N
)
=
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\overline {{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}^{{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, et, en particulier,
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
¯
P
V
N
(
R
N
)
=
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\overline {{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}^{{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
1)
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
¯
P
V
N
(
R
N
)
=
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\overline {{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}^{{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
c'est-à-dire
∀
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
,
∃
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
A
N
=
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,A_{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n}}}
c'est-à-dire
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
est dense dans
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
.
2)
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
¯
P
V
i
(
R
N
)
=
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\overline {{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}^{{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
c'est-à-dire
∀
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
,
∃
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
A
i
N
=
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,A_{i}^{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N}}}
c'est-à-dire
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
est dense dans
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
.
Fin du théorème
La saga du "cardinal" version 4 (voir supra )
Lemme (sur les coefficients
L
j
,
i
~
(
A
i
N
)
,
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\mathcal {L}}_{j,i}}}(A_{i}^{N}),\,\,{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})}
et les applications
L
j
,
i
~
,
c
j
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\widetilde {{\mathcal {L}}_{j,i}}},\,\,{\widetilde {c_{j,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}
, pour
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
,
j
∈
N
i
{\displaystyle j\in \mathbb {N} _{i}}
,
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, et, en particulier, sur les coefficients
L
i
,
N
~
(
A
N
)
,
c
i
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\mathcal {L}}_{i,N}}}(A_{N}),\,\,{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})}
et les applications
L
i
,
N
~
,
c
i
,
N
~
∈
C
0
(
P
V
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\widetilde {{\mathcal {L}}_{i,N}}},\,\,{\widetilde {c_{i,N}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}
, pour
A
N
=
A
N
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}=A_{N}^{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
,
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
Reprenons les notations de la proposition et du théorème précédents.
1) D'après la proposition précédente :
Soit
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
, alors
∃
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
N
=
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n}}}
On a :
(*1-1)
∀
i
∈
N
N
,
L
i
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\cal {L}}_{i,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
(
L
i
,
N
~
(
A
N
)
)
i
∈
N
N
⊂
R
{\displaystyle {{\Big (}{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}(A_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}\subset \mathbb {R} }
, telle que
∀
i
∈
N
N
,
L
i
,
N
~
(
A
N
)
=
L
i
,
N
~
(
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
→
+
∞
L
i
,
N
(
P
N
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}(A_{N})={\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }{\cal {L}}_{i,N}(P_{N,n})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente.
On a :
(*2-1)
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,c_{i,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
(
c
i
,
N
~
(
A
N
)
)
i
∈
N
N
⊂
R
{\displaystyle {{\Big (}{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}\subset \mathbb {R} }
, telle que
∀
i
∈
N
N
,
c
i
,
N
~
(
A
N
)
=
c
i
,
N
~
(
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
→
+
∞
c
i
,
N
(
P
N
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})={\widetilde {c_{i,N}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }c_{i,N}(P_{N,n})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente.
Et on a :
∀
i
∈
N
N
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},}}
∃
!
L
i
,
N
~
∈
C
0
(
P
V
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
telle que
L
i
,
N
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
=
L
i
,
N
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}_{|{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={\cal {L}}_{i,N}}}
,
c'est l'application
L
i
,
N
~
:
P
V
N
(
R
N
)
⟶
R
:
A
N
⟼
L
i
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}\,\,:\,\,{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \mathbb {R} \,\,:\,\,A_{N}\,\,\longmapsto \,\,{\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}(A_{N})}}
, où
L
i
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{i,N}}}(A_{N})}
a été défini, précédemment,
et
∀
i
∈
N
N
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},}}
∃
!
c
i
,
N
~
∈
C
0
(
P
V
N
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{\widetilde {c_{i,N}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
telle que
c
i
,
N
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
=
c
i
,
N
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {c_{i,N}}}_{|{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}=c_{i,N}}}
,
c'est l'application
c
i
,
N
~
:
P
V
N
(
R
N
)
⟶
R
:
A
N
⟼
c
i
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {c_{i,N}}}\,\,:\,\,{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \mathbb {R} \,\,:\,\,A_{N}\,\,\longmapsto \,\,{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})}}
, où
c
i
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})}
a été défini, précédemment,
et on a :
L
0
,
N
~
(
A
N
)
=
v
o
l
N
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{0,N}}}(A_{N})={vol}^{N}(A_{N})}
,
L
1
,
N
~
(
A
N
)
=
v
o
l
N
−
1
(
∂
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{1,N}}}(A_{N})={vol}^{N-1}(\partial A_{N})}
et
L
N
,
N
~
(
A
N
)
=
v
o
l
N
(
B
R
N
(
O
N
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{N,N}}}(A_{N})={vol}^{N}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{N}}(O_{N},1)}}{\Big )}}
,
et on a :
c
0
,
N
~
(
A
N
)
=
1
{\displaystyle {\widetilde {c_{0,N}}}(A_{N})=1}
.
2) D'après la proposition précédente :
Soit
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
, alors
∃
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytope}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
i
N
=
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N}}}
On a :
(*1-2)
∀
j
∈
N
i
,
L
j
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,{\cal {L}}_{j,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
(
L
j
,
i
~
(
A
i
N
)
)
j
∈
N
i
⊂
R
{\displaystyle {{\Big (}{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}(A_{i}^{N}){\Big )}}_{j\in \mathbb {N} _{i}}\subset \mathbb {R} }
, telle que
∀
j
∈
N
i
,
L
j
,
i
~
(
A
i
N
)
=
L
j
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
L
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }{\cal {L}}_{j,i}(P_{i,n}^{N})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente.
On a :
(*2-2)
∀
j
∈
N
i
,
c
j
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,c_{j,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
(
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
)
j
∈
N
i
⊂
R
{\displaystyle {{\Big (}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N}){\Big )}}_{j\in \mathbb {N} _{i}}\subset \mathbb {R} }
, telle que
∀
j
∈
N
i
,
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
=
c
j
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},\,\,{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {c_{j,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }c_{j,i}(P_{i,n}^{N})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente.
Et on a :
∀
j
∈
N
i
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},}}
∃
!
L
j
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
telle que
L
j
,
i
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
L
j
,
i
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}_{|{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={\cal {L}}_{j,i}}}
,
c'est l'application
L
j
,
i
~
:
P
V
i
(
R
N
)
⟶
R
:
A
i
N
⟼
L
j
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}\,\,:\,\,{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \mathbb {R} \,\,:\,\,A_{i}^{N}\,\,\longmapsto \,\,{\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}(A_{i}^{N})}}
, où
L
j
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{j,i}}}(A_{i}^{N})}
a été défini, précédemment,
et
∀
j
∈
N
i
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall j\in \mathbb {N} _{i},}}
∃
!
c
j
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
R
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{\widetilde {c_{j,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\mathbb {R} {\Big )}}}
,
telle que
c
j
,
i
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
c
j
,
i
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {c_{j,i}}}_{|{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}=c_{j,i}}}
,
c'est l'application
c
j
,
i
~
:
P
V
i
(
R
N
)
⟶
R
:
A
N
⟼
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {c_{j,i}}}\,\,:\,\,{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \mathbb {R} \,\,:\,\,A_{N}\,\,\longmapsto \,\,{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})}}
, où
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})}
a été défini, précédemment,
et on a :
L
0
,
i
~
(
A
i
N
)
=
v
o
l
i
(
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{0,i}}}(A_{i}^{N})={vol}^{i}(A_{i}^{N})}
,
L
1
,
i
~
(
A
i
N
)
=
v
o
l
i
−
1
(
∂
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{1,i}}}(A_{i}^{N})={vol}^{i-1}(\partial A_{i}^{N})}
et
L
i
,
i
~
(
A
i
N
)
=
v
o
l
i
(
B
R
i
(
O
i
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {\widetilde {{\cal {L}}_{i,i}}}(A_{i}^{N})={vol}^{i}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{i}}(O_{i},1)}}{\Big )}}
et
c
0
,
i
~
(
A
i
N
)
=
1
{\displaystyle {\widetilde {c_{0,i}}}(A_{i}^{N})=1}
.
Fin du théorème
Remarque : La notion de continuité dont il est question, ici, est associée à la topologie de HAUSDORFF.
Théorème (
c
a
r
d
Q
~
∈
C
0
(
P
V
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
,
c
a
r
d
Q
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
et formule donnant la F-quantité de
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, et, en particulier, de
A
N
=
A
N
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}=A_{N}^{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
, en fonction de la F-quantité de l'intervalle
[
0
,
1
[
{\displaystyle [0,1[}
)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
.
Reprenons les notations de la proposition, du lemme et du théorème précédents.
1) D'après la proposition précédente :
Soit
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
, alors
∃
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
N
=
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n}}}
D'après le théorème précédent, on a : (*3-1)
c
a
r
d
Q
,
N
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,N}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
A
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
N
(
P
N
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,N}}}(A_{N})={\widetilde {{card}_{Q,N}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }{card}_{Q,N}(P_{N,n})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente,
et comme
∀
n
∈
N
,
c
a
r
d
Q
,
N
(
P
N
,
n
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
(
P
N
,
n
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall n\in \mathbb {N} ,\,\,{card}_{Q,N}(P_{N,n})=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}c_{i,N}(P_{N,n})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)}}
,
∃
!
c
a
r
d
Q
,
N
~
∈
C
0
(
P
V
N
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \exists !{\widetilde {{card}_{Q,N}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}
,
telle que
∀
R
N
′
r
e
p
e
`
r
e
o
r
t
h
o
n
o
r
m
e
´
d
e
R
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
N
′
|
P
V
N
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
N
~
{\displaystyle \forall {{\cal {R}}_{N}}'\,\,rep{\grave {e}}re\,\,orthonorm{\acute {e}}\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,{{card}_{Q,{{\cal {R}}_{N}}'}}_{{\Big |}{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={\widetilde {{card}_{Q,N}}}}
,
et telle que
c
a
r
d
Q
,
N
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
N
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
N
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,N}}}_{|{{\cal {P}}olytope}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}={card}_{Q,N}}}
,
et telle que [comme, on a (*1-1), (*2-1) et (*3-1)] :
∀
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})},}
∃
(
P
N
,
n
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{N,n})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
N
=
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
,
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n},}}
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
A
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
N
(
P
N
,
n
)
=
lim
n
→
+
∞
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
(
P
N
,
n
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,N}}}(A_{N})={\widetilde {{card}_{Q,N}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n})=\lim _{n\rightarrow +\infty }{card}_{Q,N}(P_{N,n})=\lim _{n\rightarrow +\infty }\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}c_{i,N}(P_{N,n})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)}}
=
∑
i
∈
N
N
lim
n
→
+
∞
c
i
,
N
(
P
N
,
n
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
~
(
lim
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
~
(
A
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
i
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
~
(
A
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
i
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}\lim _{n\rightarrow +\infty }c_{i,N}(P_{N,n})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}{\widetilde {c_{i,N}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{N,n})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})\,\,{card}_{Q,1}^{i}([0,1[)=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{i}([0,1[)}}
,
c'est-à-dire telle que :
∀
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
A
N
)
=
∑
i
∈
N
N
c
i
,
N
~
(
A
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
i
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{\widetilde {{card}_{Q,N}}}(A_{N})=\sum _{i\in \mathbb {N} _{N}}{\widetilde {c_{i,N}}}(A_{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{i}([0,1[)}}
.
C'est l'application
c
a
r
d
Q
,
N
~
:
P
V
N
(
R
N
)
⟶
F
:
A
N
↦
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{card}_{Q,N}}}\,\,:{PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,F\,\,:\,\,A_{N}\,\,\mapsto \,\,{\widetilde {{card}_{Q,N}}}(A_{N})}
, avec
c
a
r
d
Q
,
N
~
(
A
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{card}_{Q,N}}}(A_{N})}
défini précédemment,
2) D'après la proposition précédente :
Soit
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
, alors
∃
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
i
N
=
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N}}}
D'après le théorème précédent, on a : (*3-2)
c
a
r
d
Q
,
i
∈
C
0
(
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,i}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
et on peut définir grâce à un théorème de prolongement des applications continues :
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
i
(
P
i
,
n
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{card}_{Q,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})=\displaystyle {\lim _{n\rightarrow +\infty }{card}_{Q,i}(P_{i,n}^{N})}}}
,
et montrer que cette définition ne dépend pas de la suite
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
{\displaystyle {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }}
choisie de la proposition précédente,
et comme
∀
n
∈
N
,
c
a
r
d
Q
,
i
(
P
i
,
n
N
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall n\in \mathbb {N} ,\,\,{card}_{Q,i}(P_{i,n}^{N})=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}c_{j,i}(P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)}}
,
∃
!
c
a
r
d
Q
,
i
~
∈
C
0
(
P
V
i
(
R
N
)
,
F
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists !{\widetilde {{card}_{Q,i}}}\in {\mathcal {C}}^{0}{\Big (}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),F{\Big )}}}
,
telle que
∀
R
N
′
r
e
p
e
`
r
e
o
r
t
h
o
n
o
r
m
e
´
d
e
R
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
N
′
|
P
V
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
~
{\displaystyle \forall {{\cal {R}}_{N}}'\,\,rep{\grave {e}}re\,\,orthonorm{\acute {e}}\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,{{card}_{Q,{{\cal {R}}_{N}}'}}_{{\Big |}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={\widetilde {{card}_{Q,i}}}}
,
et telle que
c
a
r
d
Q
,
i
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}_{|{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={card}_{Q,i}}}
,
et telle que [comme, on a (*1-2), (*2-2) et (*3-2)] :
∀
i
∈
N
N
,
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N},}
∀
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})},}
∃
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
i
N
=
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
,
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N},}}
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
i
(
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{card}_{Q,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})=\lim _{n\rightarrow +\infty }{card}_{Q,i}(P_{i,n}^{N})=\lim _{n\rightarrow +\infty }\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}c_{j,i}(P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)}}
=
∑
j
∈
N
i
lim
n
→
+
∞
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}\lim _{n\rightarrow +\infty }c_{j,i}(P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{j}([0,1[)}}
,
c'est-à-dire telle que :
∀
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{j}([0,1[)}}
.
C'est l'application
c
a
r
d
Q
,
i
~
:
P
V
i
(
R
N
)
⟶
F
:
A
i
N
↦
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}\,\,:{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\,\,\longrightarrow \,\,F:\,\,A_{i}^{N}\,\,\mapsto \,\,{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})}}
, avec
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
{\displaystyle {\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})}
défini précédemment.
On peut aussi poser
c
a
r
d
Q
~
:
P
V
(
R
N
)
=
⨆
i
∈
N
N
P
V
i
(
R
N
)
⟶
F
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}:{PV}(\mathbb {R} ^{N})=\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{N}}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})\longrightarrow F}}
,
telle que
c
a
r
d
Q
~
|
P
o
l
y
t
o
p
e
s
(
R
N
)
=
⨆
i
∈
N
N
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}_{{\Big |}\displaystyle {{{\cal {P}}olytopes}(\mathbb {R} ^{N})=\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{N}}{{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}={card_{Q}}}}
et telle que
∀
i
∈
N
N
,
c
a
r
d
Q
~
|
P
V
i
(
R
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
~
{\displaystyle \displaystyle {\forall i\in \mathbb {N} _{N},\,\,{\widetilde {{card}_{Q}}}_{{\Big |}{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}={\widetilde {{card}_{Q,i}}}}}
,
et telle que [comme, on a (*1-2), (*2-2) et (*3-2)] :
∀
i
∈
N
N
,
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N},}
∀
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
,
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})},}
∃
(
P
i
,
n
N
)
n
∈
N
⊂
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \displaystyle {\exists {(P_{i,n}^{N})}_{n\in \mathbb {N} }\subset {{\cal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}}
telle que
A
i
N
=
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
,
{\displaystyle \displaystyle {A_{i}^{N}=\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N},}}
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
=
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
,
i
(
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
→
+
∞
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{card}_{Q,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})=\lim _{n\rightarrow +\infty }{card}_{Q,i}(P_{i,n}^{N})=\lim _{n\rightarrow +\infty }\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}c_{j,i}(P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)}}
=
∑
j
∈
N
i
lim
n
→
+
∞
c
j
,
i
(
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
lim
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
j
(
[
0
,
1
[
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}\lim _{n\rightarrow +\infty }c_{j,i}(P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(\lim _{n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{card}_{Q,1}^{j}([0,1[)=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{j}([0,1[)}}
,
c'est-à-dire telle que :
∀
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
,
c
a
r
d
Q
,
i
~
(
A
i
N
)
=
∑
j
∈
N
i
c
j
,
i
~
(
A
i
N
)
c
a
r
d
Q
,
1
~
j
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N}),\,\,{\widetilde {{card}_{Q,i}}}(A_{i}^{N})=\sum _{j\in \mathbb {N} _{i}}{\widetilde {c_{j,i}}}(A_{i}^{N})\,\,{\widetilde {{card}_{Q,1}}}^{j}([0,1[)}}
.
Fin du théorème
Remarque : La notion de continuité dont il est question, ici, est associée à la topologie de HAUSDORFF.
Remarque : Dans un 1er temps, on peut remplacer l'ensemble "
F
{\displaystyle F}
" par l'ensemble "
N
⨆
+
∞
{\displaystyle \mathbb {N} \bigsqcup +\infty }
" où, ici,
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Remarque :
Le théorème précédent s'étend, très vraisemblablement, de manière analogue, aux parties compactes, convexes, (connexes) de
R
″
N
{\displaystyle {\mathbb {R} ''}^{N}}
, de classe (
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
) et (
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
par morceaux).
Début d’un théorème
Michel COSTE, dans ses PDF, a préféré dire que l'hypothèse de définition 3) avec les autres hypothèses de définition de la F-quantité impliquent que :
Si
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
, de classe
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
et si
∀
n
∈
N
,
P
N
,
n
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ,\,\,P_{N,n}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
↑
P
N
,
n
=
A
N
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }\uparrow P_{N,n}=A_{N}}}
,
alors on a :
c
a
r
d
Q
~
(
A
N
)
=
c
a
r
d
Q
~
(
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
(
P
N
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}(A_{N})={\widetilde {{card}_{Q}}}(\displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }P_{N,n}})=\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }{card}_{Q}(P_{N,n})}}
,
au lieu de dire qu'ils impliquent aussi, de manière plus faible, que :
Si
A
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
∀
n
∈
N
,
P
N
,
n
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ,\,\,P_{N,n}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
↑
P
N
,
n
=
A
N
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }\uparrow P_{N,n}=A_{N}}}
,
alors on a :
c
a
r
d
Q
~
(
A
N
)
=
c
a
r
d
Q
~
(
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
P
N
,
n
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
(
P
N
,
n
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}(A_{N})={\widetilde {{card}_{Q}}}(\displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }P_{N,n}})=\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }{card}_{Q}(P_{N,n})}}
.
Mais, de même, il aurait aussi préféré dire que cela implique que :
Si
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et si
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, de classe
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
et si
∀
n
∈
N
,
P
i
,
n
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ,\,\,P_{i,n}^{N}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
↑
P
i
,
n
N
=
A
i
N
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }\uparrow P_{i,n}^{N}=A_{i}^{N}}}
,
alors on a :
c
a
r
d
Q
~
(
A
i
N
)
=
c
a
r
d
Q
~
(
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
(
P
i
,
n
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{card}_{Q}}}(\displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N}})=\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }{card}_{Q}(P_{i,n}^{N})}}
,
au lieu de dire que cela implique aussi, de manière plus faible que :
Si
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
et si
A
i
N
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle A_{i}^{N}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
∀
n
∈
N
,
P
i
,
n
N
∈
P
o
l
y
t
o
p
e
s
i
(
R
N
)
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ,\,\,P_{i,n}^{N}\in {{\mathcal {P}}olytopes}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
et si
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
↑
P
i
,
n
N
=
A
i
N
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }\uparrow P_{i,n}^{N}=A_{i}^{N}}}
,
alors on a :
c
a
r
d
Q
~
(
A
i
N
)
=
c
a
r
d
Q
~
(
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
P
i
,
n
N
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
+
∞
c
a
r
d
Q
(
P
i
,
n
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\widetilde {{card}_{Q}}}(A_{i}^{N})={\widetilde {{card}_{Q}}}(\displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }P_{i,n}^{N}})=\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow +\infty }{card}_{Q}(P_{i,n}^{N})}}
,
Je tente de faire certaines généralisations.
Cela est, probablement, toujours, vrai,
si on remplace "
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
"
par "
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
",
ou par "réunion finie de parties de
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
, disjointes",
[et peut-être même, en supposant que
A
N
{\displaystyle A_{N}}
est une réunion au plus dénombrable (voire infinie dénombrable non bornée) de parties de
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
, disjointes, et
∀
n
∈
N
,
P
N
,
n
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ,\,\,P_{N,n}}
réunion finie de parties de
P
o
l
y
t
o
p
e
s
N
(
R
N
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}olytopes}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
].
Si tel n'est pas le cas, il est facile de ramener le second cas au premier.
Fin du théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
∀
i
∈
N
N
∗
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,{\cal {R}}_{i}}
un repère orthonormé direct de
R
i
{\displaystyle \mathbb {R} ^{i}}
, d'origine
O
i
(
0
)
j
∈
N
i
∗
{\displaystyle O_{i}{(0)}_{j\in \mathbb {N} _{i}^{*}}}
et
R
=
R
N
{\displaystyle {\cal {R}}={\cal {R}}_{N}}
.
On désigne par
∀
i
∈
N
N
∗
,
c
a
r
d
Q
,
i
=
c
a
r
d
Q
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,{card}_{Q,i}={card}_{Q,{\cal {R}}_{i}}}
, la F-quantité relative au repère
R
i
{\displaystyle {\cal {R}}_{i}}
et
c
a
r
d
Q
=
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q}={card}_{Q,{\cal {R}}}}
.
Remarque : La notion de F-quantité est une notion plus fine que celle de cardinal potentiel (ou de CANTOR) : Elle l'affine.
Mais, on ne sait pas, pour le moment, du moins concernant la partie connue et établie officiellement, aller au delà des parties d'une classe de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, contrairement au cardinal potentiel, qui lui est défini pour toutes les parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Début d’un théorème
Soit
A
∈
P
(
R
)
{\displaystyle A\in {\cal {P}}(\mathbb {R} )}
Soient
f
:
A
⟶
R
{\displaystyle f:A\longrightarrow \mathbb {R} }
,
et
G
f
=
{
(
x
,
y
)
∈
A
×
R
|
y
=
f
(
x
)
}
{\displaystyle \displaystyle {G_{f}={\Big \{}(x,y)\in A\times \mathbb {R} {\Big |}y=f(x){\Big \}}}}
, le graphe de
f
{\displaystyle f}
et
e
p
i
(
f
)
=
{
(
x
,
y
)
∈
A
×
R
|
y
≥
f
(
x
)
}
{\displaystyle {epi}(f)={\Big \{}(x,y)\in A\times \mathbb {R} {\Big |}y\geq f(x){\Big \}}}
, l'épigraphe de
f
{\displaystyle f}
:
1) Alors si
f
(
A
)
{\displaystyle f(A)}
est fini dénombrable :
∀
a
∈
R
+
∗
,
c
a
r
d
Q
,
1
(
(
a
.
f
)
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
)
)
{\displaystyle \forall a\in \mathbb {R} _{+}^{*},\,\,{card}_{Q,1}{\Big (}(a.f)(A){\Big )}={card}_{Q,1}{\Big (}f(A){\Big )}}
2)
c
a
r
d
Q
,
1
(
(
0.
f
)
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
{
0
}
)
=
1
≠
0
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
)
)
=
0
{\displaystyle {card}_{Q,1}{\Big (}(0.f)(A){\Big )}={card}_{Q,1}(\{0\})=1\neq 0\,\,{card}_{Q,1}{\Big (}f(A){\Big )}=0}
3)
c
a
r
d
Q
,
1
(
−
f
(
A
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,1}{\Big (}-f(A){\Big )}={card}_{Q,1}{\Big (}f(A){\Big )}}
4) Soient
f
,
g
:
A
⟶
R
{\displaystyle f,g\,\,:A\,\,\longrightarrow \mathbb {R} }
.
a)
f
≤
g
⟹
e
p
i
(
f
)
⊃
e
p
i
(
g
)
⟹
c
a
r
d
Q
,
1
(
e
p
i
(
f
)
)
≥
c
a
r
d
Q
,
1
(
e
p
i
(
g
)
)
{\displaystyle f\leq g\Longrightarrow {epi}(f)\supset {epi}(g)\Longrightarrow {card}_{Q,1}{\Big (}{epi}(f){\Big )}\geq {card}_{Q,1}{\Big (}{epi}(g){\Big )}}
b) Soit
B
⊂
A
{\displaystyle B\subset A}
:
Comme
e
p
i
(
f
|
B
)
⊂
e
p
i
(
f
)
{\displaystyle epi(f_{|B})\subset {epi}(f)}
, on a :
c
a
r
d
Q
,
1
(
e
p
i
(
f
|
B
)
)
≤
c
a
r
d
Q
,
1
(
e
p
i
(
f
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,1}{\Big (}{epi}(f_{|B}){\Big )}\leq {card}_{Q,1}{\Big (}{epi}(f){\Big )}}
Fin du théorème
Début d’un théorème
Fin du théorème
Début d’un théorème
Soit
A
∈
P
(
R
)
{\displaystyle A\in {\cal {P}}(\mathbb {R} )}
:
∃
(
I
i
)
i
∈
Z
{\displaystyle \exists {(I_{i})}_{i\in \mathbb {Z} }}
partition de
A
{\displaystyle A}
, telle que
∀
i
∈
Z
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {Z} }
,
I
i
{\displaystyle I_{i}}
est soit un intervalle de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, soit un singleton de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, soit
∅
{\displaystyle \emptyset }
.
Soit
f
∈
C
1
-
D
i
f
f
e
´
o
m
o
r
p
h
i
s
m
e
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
(
A
,
R
)
{\displaystyle f\in {{\mathcal {C}}^{1}}{\mbox{-}}{{\mathcal {D}}iff{\acute {e}}omorphisme\,\,par\,\,morceaux}(A,\mathbb {R} )}
.
Alors
c
a
r
d
Q
,
1
(
G
f
)
=
∑
i
∈
Z
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
I
i
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}(G_{f})=\sum _{i\in \mathbb {Z} }{card}_{Q,1}{\Big (}f(I_{i}){\Big )}}}
Fin du théorème
Revenons aux parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
, en particulier, aux parties compactes, convexes, (connexes), de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, avec
n
=
2
{\displaystyle n=2}
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Début d’un théorème
∀
n
∈
N
∗
,
∀
i
∈
N
n
,
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ^{*},\,\,\forall i\in \mathbb {N} _{n},\,\,{card}_{Q,i}}
est une mesure sur
P
V
i
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{n})}
où
∀
n
∈
N
∗
,
∀
i
∈
N
n
,
P
V
i
(
R
n
)
=
{
A
i
n
∈
P
V
(
R
n
)
|
d
i
m
(
A
i
n
)
=
i
}
⋃
{
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {\forall n\in \mathbb {N} ^{*},\,\,\forall i\in \mathbb {N} _{n},\,\,{PV}_{i}(\mathbb {R} ^{n})=\{A_{i}^{n}\in {PV}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,{dim}(A_{i}^{n})=i\}\bigcup \{\emptyset \}}}
donc :
c
a
r
d
Q
,
2
(
B
R
2
(
0
,
1
)
¯
)
{\displaystyle {card}_{Q,2}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(0,1)}}{\Big )}}
=
c
a
r
d
Q
,
2
(
⨆
x
∈
[
−
1
,
1
]
[
(
x
,
−
1
−
x
2
)
,
(
x
,
1
−
x
2
)
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,2}{\Bigg (}\bigsqcup _{x\in [-1,1]}{\bigg [}{\Big (}x,-{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big )},{\Big (}x,{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big )}{\bigg ]}{\Bigg )}}}
=
∫
[
−
1
,
1
]
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
(
x
,
−
1
−
x
2
)
,
(
x
,
1
−
x
2
)
]
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{[-1,1]}{card}_{Q,1}{\Bigg (}{\bigg [}{\Big (}x,-{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big )},{\Big (}x,{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big )}{\bigg ]}{\Bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)}}
=
∫
[
−
1
,
1
]
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
−
1
−
x
2
,
1
−
x
2
]
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{[-1,1]}{card}_{Q,1}{\bigg (}{\Big [}-{\sqrt {1-x^{2}}},{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big ]}{\bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)}}
=
∫
]
−
1
,
1
[
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
−
1
−
x
2
,
1
−
x
2
]
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
{
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{]-1,1[}{card}_{Q,1}{\bigg (}{\Big [}-{\sqrt {1-x^{2}}},{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big ]}{\bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2\,\,{card}_{Q,1}(\{0\})}}
=
∫
]
−
1
,
1
[
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
−
1
−
x
2
,
1
−
x
2
[
)
+
1
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{]-1,1[}{\Bigg (}{card}_{Q,1}{\bigg (}{\Big [}-{\sqrt {1-x^{2}}},{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big [}{\bigg )}+1{\Bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2}}
=
∫
]
−
1
,
1
[
(
v
o
l
1
(
[
−
1
−
x
2
,
1
−
x
2
[
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{]-1,1[}{\Bigg (}{vol}^{1}{\bigg (}{\Big [}-{\sqrt {1-x^{2}}},{\sqrt {1-x^{2}}}{\Big [}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2}}
=
∫
]
−
1
,
1
[
(
2
1
−
x
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{]-1,1[}{\Bigg (}2{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Bigg )}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
∫
]
−
1
,
1
[
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+\int _{]-1,1[}d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
c
a
r
d
Q
,
1
(
]
−
1
,
1
[
)
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+{card}_{Q,1}(]-1,1[)+2}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
−
1
,
1
[
)
−
1
+
2
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+{card}_{Q,1}([-1,1[)-1+2}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
v
o
l
1
(
[
−
1
,
1
[
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+{vol}^{1}([-1,1[)\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
(
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,{\Big (}\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+1{\Big )}+1}}
Or d'après l'un des PDF de Michel COSTE :
c
a
r
d
Q
,
2
(
B
R
2
(
0
,
1
)
¯
)
=
π
c
a
r
d
Q
,
1
2
(
[
0
,
1
[
)
+
π
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
=
π
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,2}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(0,1)}}{\Big )}=\pi \,\,{card}_{Q,1}^{2}([0,1[)+\pi \,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1=\pi \,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Big )}+1}}
donc
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
(
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
1
)
+
1
=
π
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {2\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,{\Big (}\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+1{\Big )}+1=\pi \,\,{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Big )}+1}}
c'est-à-dire
2
(
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
+
1
)
=
π
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
{\displaystyle \displaystyle {2\,\,{\Big (}\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)+1{\Big )}=\pi \,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Big )}}}
c'est-à-dire
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
π
2
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
−
1
=
π
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
]
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={\frac {\pi }{2}}\,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Big )}-1={\frac {\pi }{2}}\,\,{card}_{Q,1}([0,1])-1}}
c'est-à-dire
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
(
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
v
o
l
1
(
x
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
]
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={\Big (}\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{vol}^{1}(x){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1])-1}}
c'est-à-dire
∫
]
−
1
,
1
[
1
−
x
2
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
π
2
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
π
2
−
1
{\displaystyle \displaystyle {\int _{]-1,1[}{\sqrt {1-x^{2}}}\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={\frac {\pi }{2}}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+{\frac {\pi }{2}}-1}}
Fin du théorème
Remarque :
]
−
1
,
1
[
∉
P
V
1
(
R
)
{\displaystyle ]-1,1[\not \in {PV}_{1}(\mathbb {R} )}
, mais il est fort probable que l'on puisse, au lieu de supposer que
∀
n
∈
N
∗
,
∀
i
∈
N
n
,
{\displaystyle \forall n\in \mathbb {N} ^{*},\,\,\forall i\in \mathbb {N} _{n},\,\,}
l'ensemble de départ de
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle {card}_{Q,i}}
est
P
V
i
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{n})}
, supposer, seulement, que ce dernier est
P
3
i
(
R
n
)
=
{
A
i
n
∈
P
(
R
n
)
|
A
i
n
b
o
r
n
e
´
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
e
t
d
i
m
(
A
i
n
)
=
i
}
{\displaystyle {P3}_{i}(\mathbb {R} ^{n})=\{A_{i}^{n}\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,A_{i}^{n}\,\,born{\acute {e}}e,\,\,convexe\,\,(connexe),\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,et\,\,{dim}(A_{i}^{n})=i\}}
.
(Calculs peut-être remis en cause car
c
a
r
d
Q
,
i
{\displaystyle {card}_{Q,i}}
n'est pas a priori une mesure définie sur
P
V
i
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{n})}
, car
P
V
i
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est pas a priori une tribu de parties.)
Calcul de
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}
sachant
f
∈
C
1
-
d
i
f
f
e
´
o
m
o
r
p
h
i
s
m
e
(
A
¯
,
R
)
,
c
a
r
d
Q
,
1
-
m
e
s
u
r
a
b
l
e
{\displaystyle f\in {\mathcal {C}}^{1}{\mbox{-}}diff{\acute {e}}omorphisme({\overline {A}},\mathbb {R} ),\,\,{card}_{Q,1}{\mbox{-}}mesurable}
et
A
∈
P
3
(
R
)
{\displaystyle A\in {P3}(\mathbb {R} )}
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Début d’un théorème
Remarque : Il y a peut-être des erreurs et des passages mal formulés voire faux.
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
i
∈
N
N
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}}
.
Soit
P
3
(
R
N
)
=
{
A
N
∈
P
(
R
N
)
|
A
N
c
o
n
v
e
x
e
(
s
i
m
p
l
e
m
e
n
t
c
o
n
n
e
x
e
)
,
b
o
r
n
e
´
e
d
e
R
N
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
}
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{N})=\{A^{N}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,|\,\,A^{N}\,\,convexe\,\,(simplement\,\,connexe),\,\,born{\acute {e}}e\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\}}
.
Soit
P
3
i
(
R
N
)
=
{
A
i
N
∈
P
(
R
N
)
|
A
i
N
c
o
n
v
e
x
e
(
s
i
m
p
l
e
m
e
n
t
c
o
n
n
e
x
e
)
,
b
o
r
n
e
´
e
d
e
R
N
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
e
t
d
i
m
(
A
i
N
)
=
i
}
{\displaystyle {P3}_{i}(\mathbb {R} ^{N})=\{A_{i}^{N}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})\,\,|\,\,A_{i}^{N}\,\,convexe\,\,(simplement\,\,connexe),\,\,born{\acute {e}}e\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{N},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,et\,\,{dim}(A_{i}^{N})=i\}}
=
{
A
i
N
∈
P
3
(
R
N
)
|
d
i
m
(
A
i
N
)
=
i
}
{\displaystyle =\{A_{i}^{N}\in {P3}(\mathbb {R} ^{N})\,\,|\,\,{dim}(A_{i}^{N})=i\}}
.
Soit
A
N
=
A
N
N
∈
P
V
N
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}=A_{N}^{N}\in {PV}_{N}(\mathbb {R} ^{N})}
.
On pose :
c
i
,
N
(
A
N
)
=
L
N
−
i
,
N
(
A
N
)
β
(
N
−
i
)
{\displaystyle \displaystyle {c_{i,N}(A_{N})={\frac {{\cal {L}}_{N-i,N}(A_{N})}{\beta (N-i)}}}}
où
β
(
i
)
=
v
o
l
i
(
B
R
i
(
O
i
,
1
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {\beta (i)={vol}^{i}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{i}}(O_{i},1)}}{\Big )}}}
,
O
i
{\displaystyle O_{i}}
est l'origine du repère orthonormé
R
i
{\displaystyle {\cal {R}}_{i}}
de
R
i
{\displaystyle \mathbb {R} ^{i}}
,
(
L
i
,
N
(
A
N
)
)
i
∈
N
N
{\displaystyle {{\Big (}{\mathcal {L}}_{i,N}(A_{N}){\Big )}}_{i\in \mathbb {N} _{N}}}
est la suite des coefficients de STEINER-MINKOWSKI pour
A
N
{\displaystyle A_{N}}
.
Soit
A
∈
P
3
i
(
R
N
)
{\displaystyle A\in {P3}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
, alors
A
¯
∈
P
V
i
(
R
N
)
{\displaystyle {\overline {A}}\in {PV}_{i}(\mathbb {R} ^{N})}
.
Soit
A
∈
P
3
(
R
N
)
{\displaystyle A\in {P3}(\mathbb {R} ^{N})}
, alors
A
¯
∈
P
V
(
R
N
)
{\displaystyle {\overline {A}}\in {PV}(\mathbb {R} ^{N})}
.
Ici,
N
=
1
{\displaystyle N=1}
:
Soit
A
∈
P
3
1
(
R
)
=
P
3
(
R
)
{\displaystyle A\in {P3}_{1}(\mathbb {R} )={P3}(\mathbb {R} )}
, alors
A
¯
∈
P
V
1
(
R
)
=
P
V
(
R
)
{\displaystyle {\overline {A}}\in {PV}_{1}(\mathbb {R} )={PV}(\mathbb {R} )}
.
Alors
c
a
r
d
Q
,
1
(
A
¯
)
=
c
1
,
1
(
A
¯
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
c
0
,
1
(
A
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}({\overline {A}})=c_{1,1}({\overline {A}})\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+c_{0,1}({\overline {A}})}}
.
Soit
f
:
R
⟶
R
,
c
a
r
d
Q
,
1
-
m
e
s
u
r
a
b
l
e
{\displaystyle f\,\,:\,\,\mathbb {R} \longrightarrow \mathbb {R} ,\,\,{card}_{Q,1}{\mbox{-}}mesurable}
.
Alors
∫
R
f
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
∫
R
f
(
x
)
d
(
c
1
,
1
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
c
0
,
1
)
(
x
)
=
∫
R
f
(
x
)
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
d
c
1
,
1
+
d
c
0
,
1
)
(
x
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
R
f
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
+
∫
R
f
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {\int _{\mathbb {R} }f(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)=\int _{\mathbb {R} }f(x)\,\,d\,\,{\Big (}c_{1,1}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+c_{0,1}{\Big )}(x)=\int _{\mathbb {R} }f(x)\,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,d\,\,c_{1,1}+d\,\,c_{0,1}{\Big )}(x)={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{\mathbb {R} }f(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)+\int _{\mathbb {R} }f(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)}}
.
Soit
B
∈
P
(
R
)
{\displaystyle B\in {\cal {P}}(\mathbb {R} )}
.
Si
f
:
R
⟶
R
,
c
a
r
d
Q
,
1
-
m
e
s
u
r
a
b
l
e
{\displaystyle f\,\,:\,\,\mathbb {R} \longrightarrow \mathbb {R} ,\,\,{card}_{Q,1}{\mbox{-}}mesurable}
,
g
=
f
I
B
{\displaystyle g=f\,\,\mathbb {I} _{B}}
,
alors
∫
R
g
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
R
g
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
+
∫
R
g
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {\int _{\mathbb {R} }g(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{\mathbb {R} }g(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)+\int _{\mathbb {R} }g(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)}}
,
c'est-à-dire
∫
R
(
f
I
B
)
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
R
(
f
I
B
)
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
+
∫
R
(
f
I
B
)
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {\int _{\mathbb {R} }(f\,\,\mathbb {I} _{B})(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{\mathbb {R} }(f\,\,\mathbb {I} _{B})(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)+\int _{\mathbb {R} }(f\,\,\mathbb {I} _{B})(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)}}
c'est-à-dire
∫
B
f
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
B
f
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
+
∫
B
f
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {\int _{B}f(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\int _{B}f(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)+\int _{B}f(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)}}
Soit
f
∈
C
1
-
d
i
f
f
e
´
o
m
o
r
p
h
i
s
m
e
(
A
¯
,
R
)
,
c
a
r
d
Q
,
1
-
m
e
s
u
r
a
b
l
e
{\displaystyle f\in {\mathcal {C}}^{1}{\mbox{-}}diff{\acute {e}}omorphisme({\overline {A}},\mathbb {R} ),\,\,{card}_{Q,1}{\mbox{-}}mesurable}
.
On pose
J
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
⏟
J
1
+
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
⏟
J
2
{\displaystyle \displaystyle {J=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,\underbrace {\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)} _{J_{1}}+\underbrace {\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)} _{J_{2}}}}
.
Ici
N
=
1
{\displaystyle N=1}
(donc
i
∈
N
N
=
N
1
{\displaystyle i\in \mathbb {N} _{N}=\mathbb {N} _{1}}
) :
c
0
,
1
(
A
¯
)
=
L
1
,
1
(
A
¯
)
β
(
1
)
=
v
o
l
0
(
∂
A
¯
)
2
=
v
o
l
0
(
∂
A
)
2
{\displaystyle \displaystyle {c_{0,1}({\overline {A}})={\frac {{\cal {L}}_{1,1}({\overline {A}})}{\beta (1)}}={\frac {vol^{0}(\partial {\overline {A}})}{2}}={\frac {vol^{0}(\partial A)}{2}}}}
c
1
,
1
(
A
¯
)
=
L
0
,
1
(
A
¯
)
β
(
0
)
=
v
o
l
1
(
A
¯
)
1
=
v
o
l
1
(
A
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {c_{1,1}({\overline {A}})={\frac {{\cal {L}}_{0,1}({\overline {A}})}{\beta (0)}}={\frac {{vol}^{1}({\overline {A}})}{1}}={vol}^{1}({\overline {A}})}}
J
1
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
1
,
1
(
x
)
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
v
o
l
1
(
x
)
=
∫
A
¯
d
v
o
l
1
(
f
(
x
)
)
=
∫
f
(
A
¯
)
d
v
o
l
1
(
x
)
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {J_{1}=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{1,1}(x)=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{vol}^{1}(x)=\int _{\overline {A}}d\,\,{vol}^{1}{\Big (}f(x){\Big )}=\int _{f({\overline {A}})}d\,\,{vol}^{1}(x)={vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
=
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle =c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}
J
2
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
=
∫
∂
A
f
′
(
x
)
d
v
o
l
0
(
x
)
2
=
1
2
∫
∂
A
f
′
(
x
)
d
v
o
l
0
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {J_{2}=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)=\int _{\partial A}f'(x)\,\,d\,\,{\frac {vol^{0}(x)}{2}}={\frac {1}{2}}\,\,\int _{\partial A}f'(x)\,\,d\,\,vol^{0}(x)}}
or
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
compact, connexe de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
et
f
′
{\displaystyle f'}
continue sur
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
donc
f
′
|
A
¯
{\displaystyle {f'}_{|{\overline {A}}}}
est bornée et atteint ses bornes, en particulier comme
∃
a
1
,
a
2
∈
A
¯
,
∂
A
=
{
a
1
,
a
2
}
{\displaystyle \exists a_{1},a_{2}\in {\overline {A}},\,\,\partial A=\{a_{1},a_{2}\}}
,
f
′
(
∂
A
)
=
{
f
′
(
a
1
)
,
f
′
(
a
2
)
}
{\displaystyle f'(\partial A)=\{f'(a_{1}),f'(a_{2})\}}
donc
J
2
=
f
′
(
a
1
)
+
f
′
(
a
2
)
2
{\displaystyle \displaystyle {J_{2}={\frac {f'(a_{1})+f'(a_{2})}{2}}}}
or
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
∫
f
(
A
¯
)
d
c
0
,
1
(
x
)
=
∫
A
¯
d
c
0
,
1
(
f
(
x
)
)
=
∫
∂
A
d
v
o
l
0
(
f
(
x
)
)
2
=
1
2
∫
∂
A
d
v
o
l
0
(
f
(
x
)
)
{\displaystyle \displaystyle {c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}=\int _{f({\overline {A}})}\,\,d\,\,c_{0,1}(x)=\int _{\overline {A}}\,\,d\,\,c_{0,1}{\Big (}f(x){\Big )}=\int _{\partial A}d\,\,{\frac {vol^{0}{\Big (}f(x){\Big )}}{2}}={\frac {1}{2}}\,\,\int _{\partial A}d\,\,vol^{0}{\Big (}f(x){\Big )}}}
=
1
2
∫
f
(
∂
A
)
d
v
o
l
0
(
x
)
=
1
2
v
o
l
0
(
f
(
∂
A
)
)
=
1
2
×
2
=
1
{\displaystyle \displaystyle {={\frac {1}{2}}\,\,\int _{f(\partial A)}d\,\,vol^{0}(x)={\frac {1}{2}}\,\,vol^{0}{\Big (}f(\partial A){\Big )}={\frac {1}{2}}\times 2=1}}
car
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
compact, connexe de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, et
f
C
1
{\displaystyle f\,\,C^{1}}
sur
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
donc continue sur
A
¯
{\displaystyle {\overline {A}}}
donc
f
|
A
¯
{\displaystyle f_{|{\overline {A}}}}
est bornée et atteint ses bornes, en particulier comme
∂
A
=
{
a
1
,
a
2
}
{\displaystyle \partial A=\{a_{1},a_{2}\}}
,
f
(
∂
A
)
=
{
f
(
a
1
)
,
f
(
a
2
)
}
{\displaystyle f(\partial A)=\{f(a_{1}),f(a_{2})\}}
donc
J
2
≠
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {J_{2}\neq c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
donc
J
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
J
1
+
J
2
≠
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {J={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,J_{1}+J_{2}\neq {card}_{Q,1}([0,1[)\,\,c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}={card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
≠
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\neq \int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)}}
mais on a
J
2
=
(
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {J_{2}={\Big (}\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x){\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
donc
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)}}
=
J
{\displaystyle =J}
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
J
1
+
J
2
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,J_{1}+J_{2}}}
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
(
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,1}([0,1[)\,\,c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+{\Big (}\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x){\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
=
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
)
+
(
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
−
1
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={\bigg (}{card}_{Q,1}([0,1[)\,\,c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}{\bigg )}+{\Big (}\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)-1{\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
(
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
−
1
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+{\Big (}\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)-1{\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
−
(
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
0
,
1
(
x
)
−
1
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)-{\Big (}\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,c_{0,1}(x)-1{\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
∫
A
¯
f
′
(
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
1
(
x
)
−
(
f
′
(
a
1
)
+
f
′
(
a
2
)
2
−
1
)
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}=\int _{\overline {A}}f'(x)\,\,d\,\,{card}_{Q,1}(x)-{\Big (}{\frac {f'(a_{1})+f'(a_{2})}{2}}-1{\Big )}\,\,c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
Vérification de la formule :
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}=c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
On a :
c
a
r
d
Q
(
f
(
A
¯
)
)
−
1
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
]
)
−
1
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
v
o
l
1
(
[
0
,
1
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}-1}{{card}_{Q,1}([0,1])-1}}={\frac {{vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}{{vol}^{1}([0,1])}}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
v
o
l
1
(
[
0
,
1
]
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
]
)
−
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
v
o
l
1
(
[
0
,
1
]
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\frac {{vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}{{vol}^{1}([0,1])}}\,\,{card}_{Q,1}([0,1])-{\frac {{vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}{{vol}^{1}([0,1])}}+1}}
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
]
)
−
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1])-{vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+1}}
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
(
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
)
−
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,1}([0,1[)+1{\Big )}-{vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}+1}}
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1}}
donc
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
v
o
l
1
(
f
(
A
¯
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}={vol}^{1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+1}}
c'est-à-dire
c
a
r
d
Q
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
=
c
1
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
c
a
r
d
Q
,
1
(
[
0
,
1
[
)
+
c
0
,
1
(
f
(
A
¯
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}=c_{1,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}\,\,{card}_{Q,1}([0,1[)+c_{0,1}{\Big (}f({\overline {A}}){\Big )}}}
.
Fin du théorème
Décomposition de certaines parties bornées de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, pour
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
N
∈
N
∗
{\displaystyle N\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
A
N
∈
P
(
R
N
)
{\displaystyle A_{N}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{N})}
, une partie bornée, simplement connexe de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, non vide, de dimension
N
{\displaystyle N}
, dont le "bord" est non vide.
Si
n
∈
N
N
{\displaystyle n\in \mathbb {N} _{N}}
, on pose
″
∂
0
(
A
n
)
″
=
d
e
´
f
A
n
{\displaystyle {''\partial ^{0}(A_{n})''}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}A_{n}}
et si
n
∈
N
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} _{N}^{*}}
, on définit
A
n
−
1
=
d
e
´
f
″
∂
1
(
A
n
)
″
{\displaystyle A_{n-1}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{''\partial ^{1}(A_{n})''}}
comme le "bord" de la partie
A
n
{\displaystyle A_{n}}
, en supposant que
A
n
−
1
{\displaystyle A_{n-1}}
admet un nombre fini de composantes connexes, simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, non vides, de dimension
n
−
1
{\displaystyle n-1}
, et dont le "bord" est non vide.
(On pose
″
∂
1
(
A
N
)
″
=
d
e
´
f
A
N
∖
A
N
∘
{\displaystyle {''\partial ^{1}(A_{N})''}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}A_{N}\setminus {\stackrel {\circ }{A_{N}}}}
. Le "bord" de n'importe quelle partie de
R
N
{\displaystyle \mathbb {R} ^{N}}
, non vide, de dimension
n
(
n
∈
N
N
−
1
)
{\displaystyle n\,\,(n\in \mathbb {N} _{N-1})}
, se définit de manière analogue, mais je ne sais pas comment le définir, formellement)
et si
n
∈
N
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} _{N}^{*}}
,
∀
i
∈
N
n
∗
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{n}^{*}}
, on définit
A
n
−
i
=
d
e
´
f
″
∂
i
(
A
n
)
″
=
d
e
´
f
″
∂
1
(
″
∂
i
−
1
(
A
n
)
″
)
″
{\displaystyle A_{n-i}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{''\partial ^{i}(A_{n})''}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{''\partial ^{1}{\Big (}{''\partial ^{i-1}(A_{n})''}{\Big )}''}}
, en supposant que
A
n
−
i
{\displaystyle A_{n-i}}
admet un nombre fini de composantes connexes, simplement connexes de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, non vides, de dimension
n
−
i
{\displaystyle n-i}
, dont le "bord" est non vide, sauf concernant
A
0
{\displaystyle A_{0}}
.
On a :
A
N
=
[
⨆
i
∈
N
N
∗
(
A
N
−
(
i
−
1
)
∖
A
N
−
i
)
]
⨆
A
0
{\displaystyle \displaystyle {A_{N}=\left[\bigsqcup _{i\in \mathbb {N} _{N}^{*}}{\Big (}A_{N-(i-1)}\setminus A_{N-i}{\Big )}\right]\bigsqcup A_{0}}}
,
avec
∀
i
∈
N
N
∗
,
(
A
N
−
(
i
−
1
)
∖
A
N
−
i
)
réunion finie, disjointe, de sous-variétés, simplement connexes, ouvertes, de
R
N
, non vides, de dimension
N
−
(
i
−
1
)
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{N}^{*},\,\,{\Big (}A_{N-(i-1)}\setminus A_{N-i}{\Big )}\,\,{\text{réunion finie, disjointe, de sous-variétés, simplement connexes, ouvertes, de}}\,\,\mathbb {R} ^{N}\,\,{\text{, non vides, de dimension}}\,\,N-(i-1)}
et
A
0
réunion finie, disjointe, de sous-variétés, simplement connexes, de
R
N
, non vides, de dimension
0
,
c'est-à-dire ensemble dénombrable
{\displaystyle A_{0}\,\,{\text{réunion finie, disjointe, de sous-variétés, simplement connexes, de}}\,\,\mathbb {R} ^{N}\,\,{\text{, non vides, de dimension}}\,\,0,\,\,{\text{c'est-à-dire ensemble dénombrable}}}
.
L'hébergeur de PDF gratuit utilisé ci-dessous (https://www.fichier-pdf.fr ) a été déclaré site fiable par FranceVerif, au moins, depuis le 11-10-2023.
https://www.fichier-pdf.fr/2014/06/16/decomposition-d-une-partie-bornee-de-r-2/
Fin du théorème
En fait, puisque la "F-quantité, relative au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'une partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
", qui était nommée auparavant le "cardinal quantitatif, relatif au repère orthonormé
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de cette même partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
", n'est pas un "cardinal de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
", nous devrions plutôt la noter : "
Q
F
,
R
(
A
)
{\displaystyle Q_{F,{\mathcal {R}}}(A)}
" ou "
F
-
Q
R
(
A
)
{\displaystyle F{\text{-}}Q_{\mathcal {R}}(A)}
" au lieu de la noter "
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(A)}
", mais comme les modifications à faire sont trop importantes, je ne le ferai pas dans la suite.
F-quantité définie sur
P
V
(
R
n
)
⨆
P
V
2
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle {PV}({\mathbb {R} }^{n})\bigsqcup {PV2}({\mathbb {R} }^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Nouvelle notion de limite de famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, différente de la notion classique de limite de famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, et notion de plafonnement
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
R
n
)
×
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\times {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
:[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
I
{\displaystyle I}
est un ensemble totalement ordonné
(Si de plus,
I
{\displaystyle I}
est non borné à droite alors
sup
(
I
)
=
n
o
t
+
∞
I
{\displaystyle \sup(I){\underset {not}{=}}+\infty _{I}}
).
Soit
A
{\displaystyle A}
une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Soit
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
une famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
telle que
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
A
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i}=A}}
.
Alors on lui préfère la notion plus précise de limite non classique de la famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
dépendante de la famille
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
, dont la limite est le plafonnement de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et de la famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
R
n
)
×
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\times {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, notée
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}={\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}}
.
Plus précisément, la définition et la notation usuelles ou classiques de limite d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, dont la limite est une partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, sont définies et données par :
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
A
⇔
d
e
´
f
(
⋃
i
∈
I
A
i
=
A
s
i
(
A
i
)
i
∈
I
↗
p
o
u
r
⊂
,
o
u
,
⋂
i
∈
I
A
i
=
A
s
i
(
A
i
)
i
∈
I
↘
p
o
u
r
⊂
)
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i}=A\,\,{\underset {d{\acute {e}}f}{\Leftrightarrow }}\,\,{\Big (}\bigcup _{i\in I}A_{i}=A\,\,si\,\,{(A_{i})}_{i\in I}\,\,\nearrow \,\,pour\,\,\subset ,\,\,ou,\,\,\bigcap _{i\in I}A_{i}=A\,\,si\,\,{(A_{i})}_{i\in I}\,\,\searrow \,\,pour\,\,\subset {\Big )}}}
,
alors que la définition et la notation non classiques de limite d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, dont la limite est le plafonnement de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et de la famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
R
n
)
×
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\times {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, sont définies et données par :
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⇔
d
e
´
f
(
⋃
i
∈
I
A
i
=
A
s
i
(
A
i
)
i
∈
I
↗
p
o
u
r
⊂
,
o
u
,
⋂
i
∈
I
A
i
=
A
s
i
(
A
i
)
i
∈
I
↘
p
o
u
r
⊂
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}={\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\,\,{\underset {d{\acute {e}}f}{\Leftrightarrow }}\,\,{\Big (}\bigcup _{i\in I}A_{i}=A\,\,si\,\,{(A_{i})}_{i\in I}\,\,\nearrow \,\,pour\,\,\subset ,\,\,ou,\,\,\bigcap _{i\in I}A_{i}=A\,\,si\,\,{(A_{i})}_{i\in I}\,\,\searrow \,\,pour\,\,\subset {\Big )}}}
.
Donc, si
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
R
n
)
×
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n})\times {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n}){\Big )}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
, on a :
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
A
⇔
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i}=A\,\,\Leftrightarrow \,\,\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}={\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}}
.
NB : Ce changement de notion et de notation n'est pas sans conséquences.
Fin du théorème
Définitions de
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
A
,
B
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}lafonnements}(I,{\mathcal {A}},{\mathcal {B}})}
,
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
A
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}lafonnements}(I,{\mathcal {A}})}
,
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
A
,
B
∈
P
2
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {A}},{\mathcal {B}}\in {\mathcal {P}}^{2}(\mathbb {R} ^{n})}
,
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
Soient
A
,
B
∈
P
2
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {A}},{\mathcal {B}}\in {\mathcal {P}}^{2}(\mathbb {R} ^{n})}
.
On pose :
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
b
o
r
n
e
´
e
d
a
n
s
R
n
}
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\{A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,A\,\,born{\acute {e}}e\,\,dans\,\,\mathbb {R} ^{n}\}}
.
On pose :
P
n
o
n
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
n
o
n
b
o
r
n
e
´
e
d
a
n
s
R
n
}
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{non\,\,born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\{A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,A\,\,non\,\,born{\acute {e}}e\,\,dans\,\,\mathbb {R} ^{n}\}}
.
On pose :
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
A
,
B
)
=
d
e
´
f
{
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
A
×
F
(
I
,
B
)
|
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
}
{\displaystyle \displaystyle {{{\mathcal {P}}lafonnements}(I,{\mathcal {A}},{\mathcal {B}}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {A}}\times {\mathcal {F}}(I,{\mathcal {B}})\,\,{\Big |}\,\,\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}=[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big \}}}}
.
On pose :
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
A
)
=
d
e
´
f
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
A
,
A
)
=
d
e
´
f
{
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
A
×
F
(
I
,
A
)
|
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
}
{\displaystyle \displaystyle {{{\mathcal {P}}lafonnements}(I,{\mathcal {A}}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{{\mathcal {P}}lafonnements}(I,{\mathcal {A}},{\mathcal {A}}){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {A}}\times {\mathcal {F}}(I,{\mathcal {A}})\,\,{\Big |}\,\,\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}=[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big \}}}}
.
On a donc
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
=
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
,
P
(
R
n
)
)
=
{
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
R
n
)
×
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
|
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
}
{\displaystyle \displaystyle {{{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}={{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}),{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}={\Big \{}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\times {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}\,\,{\Big |}\,\,\lim _{i\in I,\,\,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}=[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big \}}}}
.
Fin du théorème
Motivation : Cela permettra d'énoncer une conjecture concernant la F-quantité :
"Hypothèse de définition ou Conjecture, concernant la F-quantité, impliquant un plafonnement "
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
" constitué d'une partie
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
et d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
voire peut-être constitué d'une partie
A
∈
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
et d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
"
et qui servira
dans "Propositions concernant certains intervalles
I
{\displaystyle I}
, non bornés, de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, et, en particulier, certaines parties de
P
V
2
(
R
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} )}
, basées ou en partie basées sur la conjecture principale",
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/Exemples 2" ,
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/2 calculs de la F-quantité de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
aboutissant à des résultats différents, suivant que l'on adopte 2 plafonnements, {associés à|de}
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, différents, autour de l'origine
O
2
(
0
,
0
)
{\displaystyle O_{2}(0,0)}
d'un même repère orthonormé direct
R
2
{\displaystyle {\cal {R}}_{2}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
",
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/Plafonnement sphérique, {associé à|de}
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, autour de l'origine
O
n
{\displaystyle O_{n}}
d'un repère orthonormé direct
R
n
{\displaystyle {\cal {R_{n}}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
",
et dans "Autres tentatives de généralisation de la F-quantité sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
/Partie 1" .
Définition de
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
, de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
et de
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
s
o
u
s
-
v
a
r
i
e
´
t
e
´
f
e
r
m
e
´
e
,
n
o
n
b
o
r
n
e
´
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
d
e
R
n
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
,
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}{A}\in {\cal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,{\Big |}\,\,{A}\,\,sous{\text{-}}vari{\acute {e}}t{\acute {e}}\,\,ferm{\acute {e}}e,\,\,non\,\,born{\acute {e}}e,\,\,convexe\,\,(connexe)\,\,de\,\,\mathbb {R} ^{n},\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux),\,\,ou\,\,sans\,\,bord{\Big \}}}
et
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
b
o
r
n
e
´
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,A\,\,born{\acute {e}}e,\,\,convexe\,\,(connexe),\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord{\Big \}}}
et
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
=
d
e
´
f
{
A
∈
P
(
R
n
)
|
A
n
o
n
b
o
r
n
e
´
e
,
c
o
n
v
e
x
e
(
c
o
n
n
e
x
e
)
,
d
e
c
l
a
s
s
e
(
C
0
)
e
t
(
C
1
p
a
r
m
o
r
c
e
a
u
x
)
o
u
s
a
n
s
b
o
r
d
}
{\displaystyle {\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\,\,|\,\,A\,\,non\,\,born{\acute {e}}e,\,\,convexe\,\,(connexe),\,\,de\,\,classe\,\,({\mathcal {C}}^{0})\,\,et\,\,({\mathcal {C}}^{1}\,\,par\,\,morceaux)\,\,ou\,\,sans\,\,bord{\Big \}}}
Fin du théorème
Éléments de définition de la F-quantité sur
P
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
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Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
c
a
r
d
Q
,
R
:
P
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
→
N
⨆
+
∞
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}\,\,:\,\,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}\,\,\rightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty }
,
et doit vérifier les "Règles et opérations générales sur la F-quantité sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
,
P
b
o
r
n
e
´
e
s
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}_{born{\acute {e}}es}(\mathbb {R} ^{n})}
et
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
",
où, de manière non classique et naïve , on considère
+
∞
{\displaystyle +\infty }
, comme un ensemble tel que
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle \{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Fin du théorème
Éléments de définition de la F-quantité sur
P
V
(
R
n
)
⨆
P
V
2
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {PV2}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
V
(
R
n
)
⨆
P
V
2
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
:
P
V
(
R
n
)
⨆
P
V
2
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
→
N
⨆
+
∞
:
A
↦
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
?
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}}_{\displaystyle {{\Big |}{PV}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {PV2}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}}\,\,:\,\,{PV}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {PV2}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}\,\,\rightarrow \,\,\mathbb {N} \bigsqcup +\infty \,\,:\,\,A\,\,\mapsto \,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(A)=?}}
et telle que
c
a
r
d
Q
,
R
|
P
V
(
R
n
)
=
c
a
r
d
Q
~
{\displaystyle \displaystyle {{{card}_{Q,{\mathcal {R}}}}_{\displaystyle {{\Big |}{PV}(\mathbb {R} ^{n})}}={\widetilde {{card}_{Q}}}}}
,
et doit vérifier les "Règles et opérations générales sur la F-quantité sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
et
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
",
où, de manière non classique , on considère : "
+
∞
{\displaystyle +\infty }
" comme un ensemble tel que
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Fin du théorème
Remarque : On peut peut-être remplacer "
P
V
(
R
n
)
⨆
P
V
2
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {PV2}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
" par "
P
3
(
R
n
)
⨆
P
4
(
R
n
)
⨆
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
4
(
R
n
)
,
P
3
(
R
n
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{P3}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {P4}(\mathbb {R} ^{n})\bigsqcup {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{P4}(\mathbb {R} ^{n}),{P3}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}}
".
Hypothèse de définition ou Conjecture, concernant la F-quantité, impliquant un plafonnement "
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
" constitué d'une partie
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
et d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
voire peut-être constitué d'une partie
A
∈
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
et d'une famille de parties
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
, avec
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Si
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
et si
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}(\mathbb {R} ^{n})}
[resp. si
A
{\displaystyle A}
est une réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
]
[ou peut-être même en supposant seulement que :
A
∈
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
(resp. ou peut-être même en supposant seulement que :
A
{\displaystyle A}
est une réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
)],
et si
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
est une famille de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
[resp. si
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
est une famille de réunions finies disjointes de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
]
[ou peut-être même en supposant seulement que les parties de cette famille sont des parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
(resp. des réunions finies disjointes de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
)],
telles que
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}={\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}}
:
Alors :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(A_{i})_{i\in I}]{\Big )}=card_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}card_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})}
.
Ici,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
.
Fin du théorème
Remarque :
Il se peut que si le résultat précédent est une conjecture, que, pour le démontrer, il faille admettre, comme hypothèses de définition, des cas particuliers de cette conjecture, impliquant des familles de parties
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
qui sont des suites de parties finies, bornées, de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
ou qui sont des suites d'intervalles bornés de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
.
Remarque :
Questions :
Pour toute partie de
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
, existe-t-il une famille (ou une suite) de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
qui converge vers cette partie de
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
?
Pour toute réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
, existe-t-il une famille (ou une suite) de réunions finies disjointes de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
qui converge vers cette réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
?
Pour toute partie de
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
, existe-t-il une famille (ou une suite) de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
qui converge vers cette partie de
P
4
(
R
n
)
{\displaystyle {P4}(\mathbb {R} ^{n})}
?
Pour toute réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
, existe-t-il une famille (ou une suite) de réunions finies disjointes de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
qui converge vers cette réunion infinie dénombrable disjointe de parties de
P
3
(
R
n
)
{\displaystyle {P3}(\mathbb {R} ^{n})}
?
Motivation principale de l'Hypothèse de définition ou de la Conjecture :
Avec cette notion et cette notation non classiques qui n'excluent pas, a priori, mais peut-être pas, la notion et la notation classiques :
Soit
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}({\mathbb {R} }^{n})}
.
Soit
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}}
est une famille de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
, telle que
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,i\rightarrow \sup(I)}A_{i}={\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}}
.
Soit
(
B
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(B_{i})}_{i\in I}}
, une famille de parties de
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
,
telle que
(
B
i
)
i
∈
I
≠
(
A
i
)
i
∈
I
{\displaystyle {(B_{i})}_{i\in I}\neq {(A_{i})}_{i\in I}}
et telle que
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
B
i
=
[
A
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,i\rightarrow \sup(I)}B_{i}={\Big [}A,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}}
,
c'est-à-dire telle que :
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
≠
[
A
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle {\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\neq {\Big [}A,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}}
.
Si l'on suppose, de plus, que :
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
≠
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})\neq \lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})}}
,
alors, on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
≠
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(A_{i})_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})\neq \lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(B_{i})_{i\in I}]{\Big )}}
,
ou bien, si l'on suppose, de plus, que :
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})}}
,
alors, on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(A_{i})_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(B_{i})_{i\in I}]{\Big )}}
,
et, dans les 2 cas, il n'y a aucune contradiction,
alors qu'avec la notion et la notation classiques :
On aurait :
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
=
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
B
i
=
A
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i}={\underset {i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}B_{i}=A}}
,
et en supposant, de plus, que :
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
≠
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})\neq \lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})}}
,
on aurait :
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
=
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
≠
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
B
i
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(A)={card}_{Q,{\cal {R}}}({\underset {i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i})=\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})\neq \lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}({\underset {i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}B_{i})={card}_{Q,{\cal {R}}}(A)}
,
c'est-à-dire une contradiction.
@Attention : Sans précisions supplémentaires, l'expression "
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})}}
" peut avoir 2 sens possibles, en effet, elle est égale, ou bien à l'expression "
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\underset {i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{{\text{lim}}_{classique}}}A_{i})}}
", ou bien à l'expression "
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}A_{i})}}
", et ces 2 dernières expressions sont resp. égales, soit à la F-quantité, relative à un repère orthonormé, d'une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, soit à la F-quantité, relative à un repère orthonormé, d'un plafonnement d'une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Il faut donc peut-être distinguer ces 2 usages, en distinguant les 2 notions de limite.
Il y a peut-être incompatibilité entre ces 2 notions de limite.
On peut, toutefois, dans un premier temps, définir, pour toutes les parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, la F-quantité, relative à un repère orthonormé, de chacun des plafonnements de chacune d'entre elles, puis définir la F-quantité, relative à ce repère orthonormé, d'une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, comme étant la F-quantité, relative à ce repère orthonormé, d'un des plafonnements normaux de cette partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.
Le problème est que l'on définit la F-quantité, relative à un repère orthonormé, de chacun des plafonnements de chaque partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
A
i
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(A_{i})_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}A_{i})}
", grâce à l'expression "
lim
i
∈
I
,
i
→
sup
(
I
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
i
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{i\in I,\,\,i\to \sup(I)}{card}_{Q,{\cal {R}}}(A_{i})}}
" qui fait appel aux F-quantités, relatives à ce repère orthonormé, de parties appartenant à une famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
.@
Justement, on a choisi
A
∈
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {PV2}({\mathbb {R} }^{n})}
et
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
tels que
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A,(A_{i})_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n}){\Big )}}
,
avec
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
∈
P
2
(
R
n
)
{\displaystyle {PV2}({\mathbb {R} }^{n}),{PV}({\mathbb {R} }^{n})\in {\mathcal {P}}^{2}({\mathbb {R} }^{n})}
et
P
V
2
(
R
n
)
⋂
P
V
(
R
n
)
=
∅
{\displaystyle \displaystyle {{PV2}({\mathbb {R} }^{n})\bigcap {PV}({\mathbb {R} }^{n})=\emptyset }}
et
P
V
(
R
n
)
¯
P
V
2
(
R
n
)
=
P
V
2
(
R
n
)
{\displaystyle {\overline {{PV}({\mathbb {R} }^{n})}}^{{PV2}({\mathbb {R} }^{n})}={PV2}({\mathbb {R} }^{n})}
.
Plus généralement, on peut choisir
A
∈
A
{\displaystyle A\in {\mathcal {A}}}
et
(
A
i
)
i
∈
I
⊂
B
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}\subset {\mathcal {B}}}
tels que
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A,(A_{i})_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}({\mathbb {R} }^{n}){\Big )}}
,
avec
A
,
B
∈
P
2
(
R
n
)
{\displaystyle {\mathcal {A}},{\mathcal {B}}\in {\mathcal {P}}^{2}({\mathbb {R} }^{n})}
et
A
⋂
B
=
∅
{\displaystyle \displaystyle {{\mathcal {A}}\bigcap {\mathcal {B}}=\emptyset }}
et
B
¯
A
=
A
{\displaystyle {\overline {\mathcal {B}}}^{\mathcal {A}}={\mathcal {A}}}
.
Après avoir choisi la notion et la notation de limite non classique d'une famille de parties de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
et étant donné un plafonnement normal non trivial de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,(A_{i})_{i\in I}]}
,
alors on peut définir la F-quantité de la partie
A
{\displaystyle A}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de la manière suivante :
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
d
e
´
f
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(A){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}[A,(A_{i})_{i\in I}]{\Big )}}
Conjecture qui servira :
dans "Propositions concernant certains intervalles
I
{\displaystyle I}
, non bornés, de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, et, en particulier, certaines parties de
P
V
2
(
R
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} )}
, basées ou en partie basées sur la conjecture principale",
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/Exemples 2" ,
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/2 calculs de la F-quantité de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
aboutissant à des résultats différents, suivant que l'on adopte 2 plafonnements, {associés à|de}
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, différents, autour de l'origine
O
2
(
0
,
0
)
{\displaystyle O_{2}(0,0)}
d'un même repère orthonormé direct
R
2
{\displaystyle {\cal {R}}_{2}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
",
dans "Exemples illustratifs de calculs, avec la F-quantité/Plafonnement sphérique, {associé à|de}
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, autour de l'origine
O
n
{\displaystyle O_{n}}
d'un repère orthonormé direct
R
n
{\displaystyle {\cal {R_{n}}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
",
et dans "Autres tentatives de généralisation de la F-quantité sur
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, pour
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
/Partie 1" .
Remarque :
Je ne sais pas si j'ai justifié, suffisamment, convenablement et proprement, ces nouvelles notations, mais l'idée est là.
Au lieu de vouloir, toujours, exiger et demander, des conditions trop fortes concernant la notion dont il est question, peut-être faut-il, parfois, les affaiblir et accepter et se contenter de ces dernières, dans leurs versions affaiblies.
De toute façon, ce qu'on perd n'est rien en comparaison de ce qu'on gagne par ailleurs.
Propriétés générales de la F-quantité sur
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
et sur
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
, avec
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite et
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
Soit
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
1)
[a)
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
≥
0
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])\geq 0}
.]
b)
∀
[
∅
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
{
∅
}
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [\emptyset ,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,\{\emptyset \},{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
∅
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
0
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}([\emptyset ,{(A_{i})}_{i\in I}])=0}
.
c)
∀
x
∈
R
n
,
∀
[
{
x
}
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
{
{
x
}
}
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall x\in \mathbb {R} ^{n},\,\,\forall [\{x\},{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\Big \{}\{x\}{\Big \}},{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
{
x
}
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}([\{x\},{(A_{i})}_{i\in I}])=1}
.
2) (qui est plutôt, en fait, une propriété facile à démontrer)
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
[
A
⋃
B
,
(
A
i
⋃
B
i
)
i
∈
I
]
,
[
A
⋂
B
,
(
A
i
⋂
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}A\bigcup B,{{\Big (}A_{i}\bigcup B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]},{\Big [}A\bigcap B,{{\Big (}A_{i}\bigcap B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}}
et
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
⋃
B
,
(
A
i
⋃
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
⋂
B
,
(
A
i
⋂
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{\Big [}A\bigcup B,{{\Big (}A_{i}\bigcup B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])+{card}_{Q,{\cal {R}}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{\Big [}A\bigcap B,{{\Big (}A_{i}\bigcap B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}}}
et on pose :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⋃
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
⋃
B
,
(
A
i
⋃
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\bigcup {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A\bigcup B,{{\Big (}A_{i}\bigcup B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}}}
et
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⋂
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
⋂
B
,
(
A
i
⋂
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\bigcap {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A\bigcap B,{{\Big (}A_{i}\bigcap B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}}}
et donc on a :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⋃
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⋂
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\bigcup {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])+{card}_{Q,{\cal {R}}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}{\Big [}A,{(A_{i})}_{i\in I}{\Big ]}\bigcap {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}}}
et on pose :
∀
[
A
,
(
A
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A)}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
A
⋃
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
,
(
A
)
i
∈
I
]
⋃
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
⋃
B
,
(
A
⋃
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle A\bigcup {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A,{(A)}_{i\in I}{\Big ]}\bigcup {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A\bigcup B,{{\Big (}A\bigcup B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}}
et
A
⋂
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
,
(
A
)
i
∈
I
]
⋂
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
⋂
B
,
(
A
⋂
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle A\bigcap {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A,{(A)}_{i\in I}{\Big ]}\bigcap {\Big [}B,{(B_{i})}_{i\in I}{\Big ]}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big [}A\bigcap B,{{\Big (}A\bigcap B_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}}
.
3)
∀
(
x
m
)
m
∈
N
⊂
R
,
c
o
n
v
e
r
g
e
n
t
e
d
a
n
s
R
,
lim
m
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
x
m
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
m
→
sup
(
N
)
[
0
,
x
m
]
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall {(x_{m})}_{m\in \mathbb {N} }\subset \mathbb {R} ,\,\,convergente\,\,dans\,\,\mathbb {R} ,\,\,\lim _{m\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,x_{m}])={card}_{Q,{\cal {R}}}(\lim _{m\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,x_{m}])}}
.
4) (qui est plutôt, en fait, une propriété facile à démontrer)
Soient
∀
i
∈
N
n
∗
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{n}^{*},\,\,{\cal {R}}_{i}}
un repère orthonormé de
R
i
{\displaystyle {\mathbb {R} }^{i}}
d'origine
O
i
(
0
)
j
∈
N
i
∗
{\displaystyle O_{i}{(0)}_{j\in \mathbb {N} _{i}^{*}}}
.
∀
k
∈
N
n
−
1
,
{\displaystyle \forall k\in \mathbb {N} _{n-1},}
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
−
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n-k}){\Big )}}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{k}){\Big )}}}
,
[
A
×
B
,
(
A
i
×
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \displaystyle {[A\times B,{(A_{i}\times B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}}
et
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
−
k
)
,
P
V
(
R
n
−
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n-k}),{PV}(\mathbb {R} ^{n-k}){\Big )}}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
k
)
,
P
V
(
R
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{k}),{PV}(\mathbb {R} ^{k}){\Big )}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
×
B
,
(
A
i
×
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
×
B
,
(
A
i
×
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
−
k
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
c
a
r
d
Q
,
R
k
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([A\times B,{(A_{i}\times B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}([A\times B,{(A_{i}\times B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\cal {R}}_{n-k}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{k}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])}}
et on pose :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
−
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n-k}){\Big )}}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{k}){\Big )}}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
×
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
×
B
,
(
A
i
×
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\times [B,{(B_{i})}_{i\in I}]{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}[A\times B,{(A_{i}\times B_{i})}_{i\in I}]}
et donc on a :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
−
k
)
,
P
V
(
R
n
−
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n-k}),{PV}(\mathbb {R} ^{n-k}){\Big )}}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
k
)
,
P
V
(
R
k
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{k}),{PV}(\mathbb {R} ^{k}){\Big )}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
×
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
×
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
−
k
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
c
a
r
d
Q
,
R
k
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]\times [B,{(B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]\times [B,{(B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\cal {R}}_{n-k}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{k}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])}}
.
5)
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
⊂
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
⇔
d
e
´
f
(
A
⊂
B
e
t
∀
i
∈
I
,
A
i
⊂
B
i
)
{\displaystyle \displaystyle {{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\subset [B,{(B_{i})}_{i\in I}]{\Big )}\,\,{\underset {d{\acute {e}}f}{\Leftrightarrow }}\,\,(A\subset B\,\,et\,\,\forall i\in I,\,\,A_{i}\subset B_{i})}}
ou encore :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}],[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
)
⇔
d
e
´
f
(
A
∈
P
(
B
)
e
t
(
A
i
)
i
∈
I
∈
∏
i
∈
I
P
(
B
i
)
)
⇔
d
e
´
f
(
A
∈
P
(
B
)
e
t
∀
i
∈
I
,
A
i
∈
P
(
B
i
)
)
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[B,{(B_{i})}_{i\in I}]{\Big )}{\bigg )}\,\,{\underset {d{\acute {e}}f}{\Leftrightarrow }}\,\,{\bigg (}A\in {\mathcal {P}}(B)\,\,et\,\,{(A_{i})}_{i\in I}\in \prod _{i\in I}{\mathcal {P}}(B_{i}){\bigg )}\,\,{\underset {d{\acute {e}}f}{\Leftrightarrow }}\,\,{\Big (}A\in {\mathcal {P}}(B)\,\,et\,\,\forall i\in I,\,\,A_{i}\in {\mathcal {P}}(B_{i}){\Big )}}}
.
6) (qui est plutôt, en fait, une propriété facile à démontrer)
a)
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A\setminus B,{(A_{i}\setminus B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
.
Alors :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A\setminus B,{(A_{i}\setminus B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])}}
.
On pose :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus [B,{(B_{i})}_{i\in I}]{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}[A\setminus B,{(A_{i}\setminus B_{i})}_{i\in I}]}
.
On a donc :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B_{i})}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus [B,{(B_{i})}_{i\in I}])={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([B,{(B_{i})}_{i\in I}])}}
.
b)
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B)}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B)}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle [A\setminus B,{(A_{i}\setminus B)}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
.
Alors :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B)}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B)}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
)
]
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A\setminus B,{(A_{i}\setminus B)]}_{i\in I}])={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([B,{(B)}_{i\in I}])}}
On pose :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B)}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B)}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
B
=
d
e
´
f
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
=
d
e
´
f
[
A
∖
B
,
(
A
i
∖
B
)
]
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus B{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus [B,{(B)}_{i\in I}]{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}[A\setminus B,{(A_{i}\setminus B)]}_{i\in I}]}
.
On a donc :
∀
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
2
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
{\displaystyle \forall [A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV2}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}}
,
∀
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
V
(
R
n
)
,
P
V
(
R
n
)
)
,
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
∈
P
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \forall [B,{(B)}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{PV}(\mathbb {R} ^{n}),{PV}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )},\,\,[B,{(B)}_{i\in I}]\in {\mathcal {P}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
B
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus B)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∖
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]\setminus [B,{(B)}_{i\in I}])}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
,
(
B
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([B,{(B)}_{i\in I}])}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}])-{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(B)}
.
Fin du théorème
Lien entre la F-quantité d'une partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, relative à un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
et de la F-quantité de certains des plafonnements de cette partie de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, relative à ce repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
I
{\displaystyle I}
un ensemble totalement ordonné, éventuellement non borné à droite.
Soit
A
∈
P
(
R
n
)
{\displaystyle A\in {\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n})}
.
Alors
∃
(
A
i
)
i
∈
I
∈
{
(
A
i
)
i
∈
I
∈
F
(
I
,
P
(
R
n
)
)
|
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
}
{\displaystyle \exists {(A_{i})}_{i\in I}\in {\Big \{}{(A_{i})}_{i\in I}\in {\mathcal {F}}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}\,\,{\Big |}\,\,[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}{\Big \}}}
,
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(A)={card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}}
.
Dans ce cas
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
est appelé un plafonnement normal de la partie
A
{\displaystyle A}
.
Si de plus
(
A
i
)
i
∈
I
=
(
A
)
i
∈
I
{\displaystyle {(A_{i})}_{i\in I}={(A)}_{i\in I}}
, alors
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
=
[
A
,
(
A
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]=[A,{(A)}_{i\in I}]}
est appelé un plafonnement normal trivial de la partie
A
{\displaystyle A}
.
De même, si
I
{\displaystyle I}
est fini ou admet un maximum et si
A
sup
(
I
)
=
A
max
(
I
)
=
A
{\displaystyle A_{\sup(I)}=A_{\max(I)}=A}
, alors
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
est appelé un plafonnement normal trivial de la partie
A
{\displaystyle A}
.
On pose
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
n
o
r
m
a
u
x
(
I
,
P
(
R
n
)
)
=
d
e
´
f
{
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
∈
P
l
a
f
o
n
n
e
m
e
n
t
s
(
I
,
P
(
R
n
)
)
|
c
a
r
d
Q
,
R
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
}
{\displaystyle \displaystyle {{{\mathcal {P}}lafonnements}_{normaux}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}{\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{\Big \{}[A,{(A_{i})}_{i\in I}]\in {{\mathcal {P}}lafonnements}{\Big (}I,{\mathcal {P}}(\mathbb {R} ^{n}){\Big )}\,\,{\Big |}\,\,{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(A)={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([A,{(A_{i})}_{i\in I}]){\Big \}}}}
.
Fin du théorème
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Soit
R
=
R
n
{\displaystyle {\mathcal {R}}={\mathcal {R}}_{n}}
, un repère orthonormé de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, d'origine
O
n
{\displaystyle O_{n}}
.
1)
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
est une mesure, sur la tribu
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
. (faux a priori)
2)
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
ne peut être une mesure, au sens usuel, sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\cal {P}}({\mathbb {R} ^{n}})}
, car elle ne vérifie pas la
σ
{\displaystyle \sigma }
-additivité, en général.
3)
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
ne vérifie pas la
σ
{\displaystyle \sigma }
-additivité, en général, sur
P
(
R
n
)
{\displaystyle {\cal {P}}({\mathbb {R} }^{n})}
, car :
Si
n
=
1
{\displaystyle n=1}
:
R
+
=
⨆
i
∈
N
∗
[
i
−
1
,
i
[
et
R
+
=
⨆
i
∈
N
∗
[
2
i
−
2
,
2
i
[
{\displaystyle \displaystyle {{\mathbb {R} }_{+}=\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}[i-1,i[\,\,{\mbox{et}}\,\,{\mathbb {R} }_{+}=\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}[2i-2,2i[}}
, qui sont toutes 2 des réunions disjointes,
et donc si
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
était
σ
{\displaystyle \sigma }
-additive,
on aurait :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
N
∗
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {R} }_{+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}[i-1,i[{\Big )}=\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
N
∗
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}1={card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {N} }^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
et on aurait aussi
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
N
∗
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
=
∑
i
∈
N
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
=
∑
i
∈
N
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {R} }_{+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}[2i-2,2i[{\Big )}=\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2[)}}
=
∑
i
∈
N
∗
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
N
∗
1
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\sum _{i\in {\mathbb {N} }^{*}}1=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {N} }^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
.
Or
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
≠
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {N} }^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\neq 2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {N} }^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
et donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
+
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
+
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {R} }_{+})\neq {card}_{Q,{\cal {R}}}({\mathbb {R} }_{+})}
.
Contradiction.
Donc,
c
a
r
d
Q
,
R
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}}
n'est pas
σ
{\displaystyle \sigma }
-additive,
donc ce n'est pas une mesure au sens usuel.
Il y a peut-être quelques hypothèses de définition à ajouter dans le cas non borné et certains cas bornés.
Les résultats seront différents suivant le choix des plafonnements de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
autour de l'origine
O
{\displaystyle O}
, du repère orthonormé
R
{\displaystyle {\cal {R}}}
de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
.
Réinterprétons les calculs ci-dessus, avec de nouvelles notions et notations :
Ici,
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
et
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
En posant :
R
1
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
]
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{1,+}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2,+}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
1
=
[
R
+
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{1}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
=
[
R
+
,
(
]
−
r
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{(]-r,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}={\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
N
1
∗
=
N
1
∖
{
0
}
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}^{*}=N_{1}\setminus \{0\}}}
et où
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
=
d
e
´
f
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
n
o
r
m
a
l
,
R
(
N
)
=
d
e
´
f
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
1
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
{\displaystyle \displaystyle {\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} ){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\sup _{non\,\,classique,\,\,normal,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} ){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(N_{1})={card}_{Q,{\mathcal {R}}}(N_{1}^{*})}}
=
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
R
)
=
d
e
´
f
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
n
o
r
m
a
l
,
R
(
R
)
=
d
e
´
f
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
R
2
)
=
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
R
2
,
+
)
∈
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {=\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {R} ){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\sup _{non\,\,classique,\,\,normal,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {R} ){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(R_{2})=\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(R_{2,+})\in +\infty }}
,
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
[
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
p
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,p[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
i
−
1
,
i
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[i-1,i[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[)=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[)}}
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
et on a aussi :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
[
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
2
p
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,2p[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p[)}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
2
p
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}2p\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[2i-2,2i[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[)}}
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[)=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2[)}}
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
Or
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
≠
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\neq 2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
.
et donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
[
)
p
∈
N
]
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
[
)
p
∈
N
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}\neq {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}
et même
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
[
)
p
∈
N
]
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
[
)
p
∈
N
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}
et il n'y a aucune contradiction :
On a bien
(
[
0
,
p
[
)
p
∈
N
≠
(
[
0
,
2
p
[
)
p
∈
N
{\displaystyle {([0,p[)}_{p\in \mathbb {N} }\neq {([0,2p[)}_{p\in \mathbb {N} }}
.
Et on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
1
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
p
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
⨆
{
p
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{1,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,p]{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p])=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[\bigsqcup \{p\})}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{p\}){\Big )}}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
+
1
)
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)+1{\Big )}={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[){\Big )}+1}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\Big )}+1={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p{\Big )}+1}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
i
−
1
,
i
[
)
⨆
{
p
}
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}\left(\left(\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[i-1,i[\right)\bigsqcup \{p\}\right)=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{p\}){\bigg )}}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
1
)
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+1{\bigg )}={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+1}}
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\bigg (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\bigg )}+1={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1{\Big )}+1}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
et on a aussi :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
]
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
2
p
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
[
⨆
{
2
p
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,2p]{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p])=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p[\bigsqcup \{2p\})}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
2
p
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{2p\}){\Big )}}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
[
)
+
1
)
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
p
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p[)+1{\Big )}={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2p[){\Big )}+1}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
2
p
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}2p\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\Big )}+1=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p{\Big )}+1}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
⨆
{
2
p
}
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
2
p
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}\left(\left(\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[2i-2,2i[\right)\bigsqcup \{2p\}\right)=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[){\Big )}+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{2p\}){\bigg )}}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
)
+
1
)
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
2
i
−
2
,
2
i
[
)
)
+
1
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
2
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[){\Big )}+1{\bigg )}={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([2i-2,2i[){\Big )}+1={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,2[){\Big )}+1}}
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\Big )}+1=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1{\Big )}+1}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
Or
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
≠
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1\neq 2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}
et donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
]
)
p
∈
N
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}\neq {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}
et même
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
2
p
]
)
p
∈
N
]
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
−
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,2p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}-1}
et il n'y a aucune contradiction :
On a bien
(
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
≠
(
[
0
,
2
p
]
)
p
∈
N
{\displaystyle {([0,p])}_{p\in \mathbb {N} }\neq {([0,2p])}_{p\in \mathbb {N} }}
.
On a aussi, Cf. remarque plus bas :
[Début point sensible]
b) Soit
f
∈
F
(
N
,
R
+
⨆
+
∞
)
,
s
t
r
i
c
t
.
↗
{\displaystyle f\in {\mathcal {F}}(\mathbb {N} ,\mathbb {R} _{+}\bigsqcup +\infty ),\,\,strict.\,\,\nearrow }
telle que
f
(
0
)
=
0
{\displaystyle f(0)=0}
et telle que
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
∈
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)\in +\infty }}
(qui est une expression qui est équivalente à l'expression "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
∈
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(n)\in +\infty }}
"
qui est une expression qui est équivalente à l'expression "
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}f(n)=+\infty _{classique}}}
",
où
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle +\infty _{classique}}
est considéré comme un point)
et telle que
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
=
f
(
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)=f(\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}n)}}
(avec "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)=\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(n)}}
"
et "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
n
=
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
n
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}n=\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}n}}
")
Alors :
(Cf. aussi "Définitions de
+
∞
{\displaystyle +\infty }
,
+
∞
″
{\displaystyle +\infty ''}
,
+
∞
f
{\displaystyle +\infty _{f}}
,
+
∞
F
(
R
)
{\displaystyle +\infty _{\cal {F(\mathbb {R} )}}}
,
R
′
{\displaystyle \mathbb {R} '}
,
R
″
{\displaystyle \mathbb {R} ''}
/C)" ),
[Fin point sensible]
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
f
(
p
)
[
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
f
(
p
)
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,f(p)[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,f(p)[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)[)}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
f
(
i
−
1
)
,
f
(
i
)
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
f
(
i
−
1
)
,
f
(
i
)
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[f(i-1),f(i)[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([f(i-1),f(i)[)=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(i)-f(i-1)[)}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
(
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{\Big (}f(i)-f(i-1){\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
(
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{\Big (}f(i)-f(i-1){\Big )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
f
(
p
)
−
f
(
0
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}f(p)-f(0){\Big )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
f
(
p
)
−
0
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}f(p)-0{\Big )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f(\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f{\Bigg (}{{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {N} ,(\mathbb {N} \bigcap [0,p])_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}^{*}{\Bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*}){\Big )}}}
et on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
f
(
p
)
]
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
f
(
p
)
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
[
⨆
{
f
(
p
)
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,f(p)])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,f(p)]{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)])=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)[\bigsqcup \{f(p)\})}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
f
(
p
)
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)[)+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{f(p)\}){\Big )}}}
•(1)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
[
)
+
1
)
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
p
)
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)[)+1{\Big )}={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(p)[){\Big )}+1}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\Big )}+1={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p){\Big )}+1}}
•(2)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
+
∞
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
f
(
i
−
1
)
,
f
(
i
)
[
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
f
(
p
)
}
)
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
f
(
i
−
1
)
,
f
(
i
)
[
)
)
+
1
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow +\infty }{\bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[f(i-1),f(i)[{\Big )}+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{f(p)\}){\bigg )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([f(i-1),f(i)[){\Big )}+1{\bigg )}}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
f
(
i
−
1
)
,
f
(
i
)
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([f(i-1),f(i)[){\bigg )}+1}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,f(i)-f(i-1)[){\bigg )}+1}}
=
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
(
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{\Big (}f(i)-f(i-1){\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\bigg )}+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
(
f
(
i
)
−
f
(
i
−
1
)
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{\Big (}f(i)-f(i-1){\Big )}{\bigg )}+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
f
(
p
)
−
f
(
0
)
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}f(p)-f(0){\Big )}{\bigg )}+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
f
(
p
)
−
0
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}f(p)-0{\Big )}{\bigg )}+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p){\bigg )}+1}}
•[point où se rejoignent (1) et (2)]
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f(\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p)+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f{\Bigg (}{{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {N} ,(\mathbb {N} \bigcap [0,p])_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}^{*}{\Bigg )}+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,f{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*}){\Big )}+1}}
Fin du théorème
Remarque :
1) Soient
a
∈
R
⋃
{
−
sup
(
R
)
}
,
b
∈
R
,
a
<
b
{\displaystyle a\in \mathbb {R} \bigcup \{-\sup(\mathbb {R} )\},\,\,b\in \mathbb {R} ,\,\,a<b}
Soit
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle +\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}
.
Soit
f
∈
F
(
(
a
,
b
[
,
R
)
{\displaystyle \displaystyle {f\in {\mathcal {F}}((a,b[,\mathbb {R} )}}
telle que
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
i
∈
(
a
,
b
[
,
i
→
b
−
f
(
i
)
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle {\underset {i\in (a,b[,i\rightarrow b^{-}}{{\text{lim}}_{classique}}}f(i)=+\infty _{classique}}
.
Alors on pose :
lim
i
∈
(
a
,
b
[
,
i
→
b
−
f
(
i
)
=
sup
(
+
∞
)
{\displaystyle \lim _{i\in (a,b[,i\rightarrow b^{-}}f(i)=\sup(+\infty )}
.
2) a)
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
1
=
∑
i
∈
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
1
=
∑
i
∈
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
)
∖
{
0
}
1
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}1=\sum _{\displaystyle {i\in \lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}}}1=\sum _{\displaystyle {i\in {\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}(\mathbb {N} \bigcap [0,p]){\Big )}\setminus \{0\}}}1=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
=
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})=\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(N_{1})}}
ou dit autrement :
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
)
∖
{
0
}
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}(\mathbb {N} \bigcap [0,p]){\Big )}\setminus \{0\}{\bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
=
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})=\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(N_{1})}}
.
b)
[Début point sensible]
Soit
f
∈
F
(
N
,
R
+
⨆
+
∞
)
,
s
t
r
i
c
t
.
↗
{\displaystyle f\in {\mathcal {F}}(\mathbb {N} ,\mathbb {R} _{+}\bigsqcup +\infty ),\,\,strict.\,\,\nearrow }
telle que
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
∈
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)\in +\infty }}
(qui est une expression qui est équivalente à l'expression "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
∈
+
∞
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(n)\in +\infty }}
"
qui est une expression qui est équivalente à l'expression "
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {n\in \mathbb {N} ,\,\,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}f(n)=+\infty _{classique}}}
",
où
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle +\infty _{classique}}
est considéré comme un point)
et telle que
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
=
f
(
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)=f(\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}n)}}
(avec "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
f
(
n
)
=
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
f
(
n
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}f(n)=\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(n)}}
"
et "
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
n
=
lim
n
∈
N
,
n
→
sup
(
N
)
n
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}n=\lim _{n\in \mathbb {N} ,n\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}n}}
")
[Fin point sensible]
Alors :
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
=
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
=
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
)
∖
{
0
}
1
)
=
f
(
∑
i
∈
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
1
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)=f(\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p)=f{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in {\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p]){\Big )}\setminus \{0\}}1{\bigg )}=f{\bigg (}\sum _{\displaystyle {i\in \lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}}}1{\bigg )}}}
=
f
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
)
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
)
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
)
=
f
(
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
1
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=f{\bigg (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1{\bigg )}=f{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}{\Bigg )}=f{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*}){\Big )}=f{\Big (}\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(N_{1}){\Big )}}}
ou dit autrement :
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
f
(
p
)
=
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
)
=
f
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
)
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
)
)
)
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}f(p)=f(\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p)=f{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}{\bigg )}=f{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}{\Big )}{\bigg )}{\Bigg )}}}
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
)
∖
{
0
}
)
)
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
)
=
f
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
)
=
f
(
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
1
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=f{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}\mathbb {N} \bigcap [0,p]){\Big )}\setminus \{0\}{\bigg )}{\Bigg )}=f{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}{\Bigg )}=f{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*}){\Big )}=f{\Big (}\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(N_{1}){\Big )}}}
.
Propositions concernant certains intervalles
I
{\displaystyle I}
, non bornés, de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, et, en particulier, certaines parties de
P
V
2
(
R
)
{\displaystyle {PV2}(\mathbb {R} )}
, basées ou en partie basées sur la conjecture principale [ modifier | modifier le wikicode ]
Proposition (plafonnement normal de
R
+
{\displaystyle \mathbb {R} _{+}}
) basée sur la conjecture principale (Il y avait un problème)[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Remarque : J'hésite, ici, à omettre la notation "
~
{\displaystyle {\widetilde {\,\,\,\,\,}}}
" concernant l'objet suivant : "
v
o
l
1
~
{\displaystyle {\widetilde {{vol}^{1}}}}
".
Ici,
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
En posant :
R
1
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
]
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{1,+}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2,+}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}={\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
N
1
∗
=
N
1
∖
{
0
}
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}^{*}=N_{1}\setminus \{0\}}}
,
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
)
−
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
v
o
l
1
~
(
R
2
,
+
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1})-1{\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={\widetilde {{vol}^{1}}}(R_{2,+})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
.
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
1
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
)
−
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
=
v
o
l
1
~
(
R
1
,
+
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{1,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1})-1{\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1={\widetilde {{vol}^{1}}}(R_{1,+})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
.
R
2
,
+
{\displaystyle R_{2,+}}
est appelé le plafonnement normal de
R
+
{\displaystyle \mathbb {R} _{+}}
.
Fin du théorème
Démonstration :
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
1
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
p
]
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{1,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,p]{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p])}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
i
−
1
,
i
[
)
⨆
{
p
}
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
p
}
)
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}\left(\left(\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[i-1,i[\right)\bigsqcup \{p\}\right)=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{p\}){\bigg )}}}
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
(
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
1
)
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\bigg (}{\Big (}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+1{\bigg )}={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[){\Big )}+1}}
=
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
(
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[){\Big )}+1={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\,\,{\Big (}\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1{\Big )}+1={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)+1}}
.
Et on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
R
+
,
(
[
0
,
p
[
)
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
[
0
,
p
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
p
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,p[)}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,p[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,p[)}}
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
⨆
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
[
i
−
1
,
i
[
)
=
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
∑
i
∈
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
∖
{
0
}
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
i
−
1
,
i
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}}{\Big (}\bigsqcup _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}[i-1,i[{\Big )}=\lim _{p\in \mathbb {N} ,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}\sum _{i\in (\mathbb {N} \bigcap [0,p])\setminus \{0\}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[)=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([i-1,i[)}}
=
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)\sum _{i\in {{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}}1={card}_{Q,{\cal {R}}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{*}{\bigg )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}}
.
Remarque :
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
De plus, soit
p
∈
N
{\displaystyle p\in \mathbb {N} }
.
Si
p
→
c
l
a
s
s
i
q
u
e
sup
(
N
)
où
sup
(
N
)
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
et où
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
est considéré comme un point
{\displaystyle \displaystyle {{\mbox{Si}}\,\,p{\underset {classique}{\rightarrow }}\sup(\mathbb {N} )\,\,{\mbox{où}}}\,\,\sup(\mathbb {N} )=+\infty _{classique}\,\,{\mbox{et où}}\,\,+\infty _{classique}\,\,{\mbox{est considéré comme un point}}}
,
alors
p
−
1
→
c
l
a
s
s
i
q
u
e
sup
(
N
)
{\displaystyle p-1{\underset {classique}{\rightarrow }}\sup(\mathbb {N} )}
et
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
(
p
−
1
)
=
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
=
sup
(
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{\underset {p\in \mathbb {N} ,\,\,p\to \sup(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}(p-1)={\underset {p\in \mathbb {N} ,\,\,p\to \sup(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}p=\sup(\mathbb {N} )}}
,
⋯
{\displaystyle \cdots }
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
p
]
]
}
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,p]\!]\})}}
=
p
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=p+1}}
,
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
[
[
0
,
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
]
]
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{[\![0,{\underset {p\in \mathbb {N} ,\,\,p\to \sup(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}p]\!]\})}}
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
[
[
0
,
sup
(
N
)
]
]
}
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\{[\![0,\sup(\mathbb {N} )]\!]\})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
⨆
{
sup
(
N
)
}
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} \bigsqcup \{\sup(\mathbb {N} )\})}}
(
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
)
+
1
)
{\displaystyle {\Big (}={card}_{Q,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )+1{\Big )}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}({\overline {\mathbb {N} }})}}
.
Si
p
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
∈
+
∞
où
+
∞
est considéré comme un ensemble tel que
{\displaystyle \displaystyle {{\mbox{Si}}\,\,p\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )\in +\infty \,\,{\mbox{où}}\,\,+\infty \,\,{\mbox{est considéré comme un ensemble tel que}}}}
+
∞
=
{
x
|
∀
a
∈
R
,
x
>
a
}
{\displaystyle \displaystyle {+\infty =\{x\,\,|\,\,\forall a\in \mathbb {R} ,\,\,x>a\}}}
,
alors
p
−
1
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
−
1
∈
+
∞
{\displaystyle p-1\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )-1\in +\infty }
et
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
−
1
≠
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
{\displaystyle \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )-1\neq \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}
,
⋯
{\displaystyle \cdots }
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
lim
c
l
a
s
s
i
q
u
e
p
∈
N
⨆
{
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
}
,
p
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
p
]
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,\displaystyle {{\underset {p\in \mathbb {N} \bigsqcup \{\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )\},\,\,p\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}{{\text{lim}}_{classique}}}p}]\!])}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
]
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )]\!])}}
et
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
p
]
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,{\displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,\,\,p\rightarrow \sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )}p}]\!])}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
lim
p
∈
N
,
p
→
sup
(
N
)
p
]
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,{\displaystyle {\lim _{p\in \mathbb {N} ,\,\,p\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}p}]\!])}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
[
0
,
sup
n
o
n
c
l
a
s
s
i
q
u
e
,
R
(
N
)
]
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\mathcal {R}}}([\![0,\sup _{non\,\,classique,\,\,{\mathcal {R}}}(\mathbb {N} )]\!])}}
.
Début d’un théorème
Ici,
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
En posant :
R
2
=
[
R
,
(
]
−
r
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2}={\Big [}\mathbb {R} ,{(]-r,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2,+}={\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
,
−
=
[
R
−
,
(
]
−
r
,
0
]
)
r
∈
N
]
{\displaystyle R_{2,-}={\Big [}\mathbb {R} _{-},{(]-r,0])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
R
2
,
+
∗
=
R
2
,
+
∖
{
0
}
{\displaystyle R_{2,+}^{*}=R_{2,+}\setminus \{0\}}
R
2
,
−
∗
=
R
2
,
−
∖
{
0
}
{\displaystyle R_{2,-}^{*}=R_{2,-}\setminus \{0\}}
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}={\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
N
1
∗
=
N
1
∖
{
0
}
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}^{*}=N_{1}\setminus \{0\}}}
−
N
1
=
[
−
N
,
(
−
N
⋂
[
−
p
,
0
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {-N_{1}={\Big [}-\mathbb {N} ,{(-\mathbb {N} \bigcap [-p,0])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
−
N
1
∗
=
−
N
1
∖
{
0
}
{\displaystyle \displaystyle {-N_{1}^{*}=-N_{1}\setminus \{0\}}}
Z
1
=
[
Z
,
(
Z
⋂
[
−
p
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {Z_{1}={\Big [}\mathbb {Z} ,{(\mathbb {Z} \bigcap [-p,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
Z
1
∗
=
Z
1
∖
{
0
}
{\displaystyle \displaystyle {Z_{1}^{*}=Z_{1}\setminus \{0\}}}
,
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,-}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})}
Donc, comme
R
2
=
R
2
,
−
∗
⨆
{
0
}
⨆
R
2
,
+
∗
{\displaystyle \displaystyle {R_{2}=R_{2,-}^{*}\bigsqcup \{0\}\bigsqcup R_{2,+}^{*}}}
et que cette réunion est disjointe, on a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2})}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,-}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})}
[c'est-à-dire
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
+
1
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})+1}
]
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
{
0
}
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus \{0\})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})}
=
2
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
{\displaystyle =2\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\}){\Big )}+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
1
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-1}
On remarque que :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2})={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,-}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})}
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,-}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})}
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
−
N
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(-N_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})}
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
Z
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
−
N
1
∗
⨆
N
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
−
N
1
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}(Z_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(-N_{1}^{*}\bigsqcup N_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(-N_{1}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
)
−
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-1={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-1={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1{\Big )}-1}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1}}={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1})-1}}
et
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∗
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
{
0
}
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∗
)
+
1
=
2
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
1
)
+
1
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2})={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,-}^{*})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(\{0\})+{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+}^{*})+1=2\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-1{\Big )}+1=2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-1}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
Z
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
Z
1
∗
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
)
−
1
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-1={card}_{Q,{\cal {R}}}(Z_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-1={card}_{Q,{\cal {R}}}(Z_{1}^{*})\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1{\Big )}-1}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
Z
1
∗
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
Z
1
)
−
1
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2})+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1}}={card}_{Q,{\cal {R}}}(Z_{1}^{*})={card}_{Q,{\cal {R}}}(Z_{1})-1}}
Fin du théorème
Début d’un théorème
Ici,
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
On pose :
R
2
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle {R}_{2,+}={\Big [}{\mathbb {R} }_{+},{([0,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
et
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle N_{1}={\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
.
Soient
a
,
b
∈
R
+
:
a
≤
b
{\displaystyle a,b\in \mathbb {R} _{+}\,\,:\,\,a\leq b}
.
Alors
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
a
,
b
]
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
b
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a])={card}_{Q,{\cal {R}}}(]a,b])+{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,b])}}
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2})}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
1
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+})-1}
=
2
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
1
{\displaystyle =2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}({N_{1}}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-1}
=
2
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
)
−
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
1
{\displaystyle =2\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1})-1{\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-1}
Fin du théorème
Début d’un théorème
Ici,
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
Soit
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, un repère orthonormé de
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
, d'origine
O
{\displaystyle O}
.
On pose :
R
2
,
+
=
[
R
+
,
(
[
0
,
r
[
)
r
∈
N
]
{\displaystyle {R}_{2,+}={\Big [}{\mathbb {R} }_{+},{([0,r[)}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
et
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle N_{1}={\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
.
Soit
a
∈
R
+
{\displaystyle a\in \mathbb {R} _{+}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
]
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a])+1}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
[
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a[)}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
−
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
a
[
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})-{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,a[)}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
a
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-a\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle ={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a{\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
)
{\displaystyle ={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a{\Big )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1{\Big )}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
]
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a])+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1}}={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a}}
Soit
a
∈
R
−
{\displaystyle a\in \mathbb {R} _{-}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
⋃
]
a
,
0
[
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\bigcup ]a,0[)+1}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
⋃
[
a
,
0
[
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\bigcup [a,0[)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
)
+
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
a
,
0
[
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}(R_{2,+})+{card}_{Q,{\cal {R}}}([a,0[)}
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
−
a
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle ={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)-a\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
)
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle ={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a{\Big )}\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}}([0,1[)}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
)
(
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
)
{\displaystyle ={\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a{\Big )}\,\,{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1{\Big )}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
⋃
]
a
,
0
[
)
+
1
c
a
r
d
Q
,
R
(
]
0
,
1
[
)
+
1
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
N
1
∗
)
−
a
{\displaystyle \displaystyle {{\frac {{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\bigcup ]a,0[)+1}{{card}_{Q,{\cal {R}}}(]0,1[)+1}}={card}_{Q,{\cal {R}}}(N_{1}^{*})-a}}
Soit
a
∈
R
+
{\displaystyle a\in \mathbb {R} _{+}}
.
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∖
[
−
a
,
0
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a])={card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,-}\setminus [-a,0])}}
On en déduit que
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
+
∖
[
0
,
a
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
R
2
,
−
∖
]
−
a
,
0
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,+}\setminus [0,a[)={card}_{Q,{\cal {R}}}({R}_{2,-}\setminus ]-a,0])}}
Fin du théorème
2 calculs de la F-quantité de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
aboutissant à des résultats différents, suivant que l'on adopte 2 plafonnements, {associés à|de}
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, différents, autour de l'origine
O
2
(
0
,
0
)
{\displaystyle O_{2}(0,0)}
d'un même repère orthonormé direct
R
2
{\displaystyle {\cal {R}}_{2}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
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Début d’un théorème
Ici,
sup
(
N
)
=
sup
(
R
)
=
+
∞
N
=
+
∞
R
=
+
∞
c
l
a
s
s
i
q
u
e
{\displaystyle \sup(\mathbb {N} )=\sup(\mathbb {R} )=+\infty _{\mathbb {N} }=+\infty _{\mathbb {R} }=+\infty _{classique}}
.
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
et soit
∀
i
∈
N
n
∗
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{n}^{*},\,\,{\cal {R}}_{i}}
est un repère orthonormé de
R
i
{\displaystyle \mathbb {R} ^{i}}
d'origine
O
i
(
0
)
j
∈
N
i
∗
{\displaystyle O_{i}{(0)}_{j\in \mathbb {N} _{i}^{*}}}
.
1) Suivant un plafonnement carré, autour de l'origine, suivant les 2 axes orthonormés
(
O
2
x
)
{\displaystyle (O_{2}x)}
et
(
O
2
y
)
{\displaystyle (O_{2}y)}
noté
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
:
Ici, on considère que :
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
=
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
[
−
r
,
r
]
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[-r,r]}}
et on a :
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
=
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}={{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}}}
.
On a donc :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
)
2
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg )}={{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}{\Bigg )}}^{2}={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
2) Suivant un plafonnement sphérique, autour de l'origine, noté
[
R
2
,
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg [}\mathbb {R} ^{2},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}}
:
Ici, on considère que :
[
R
2
,
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
=
lim
r
∈
N
,
r
→
+
∞
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg [}\mathbb {R} ^{2},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow +\infty }{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}}}
.
On remarque que :
∀
r
∈
N
,
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
{\displaystyle \forall r\in \mathbb {N} ,\,\,{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}}
partie compacte, convexe, (connexe), de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
et boule euclidienne de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
et
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
=
[
R
2
,
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}={\bigg [}\mathbb {R} ^{2},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}}
donc
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
=
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Bigg (}{\bigg [}\mathbb {R} ^{2},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}{\Bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}}
∀
r
∈
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
=
?
{\displaystyle \forall r\in \mathbb {N} ,\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}=?}
Comme on sait que
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
1
)
¯
)
=
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
1
[
)
+
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},1)}}{\Big )}=\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,1[)+\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)+1}
et que
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
]
)
−
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1])-1}
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
0
,
1
[
2
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
1
[
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
]
)
−
1
)
2
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
1
]
)
−
2
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
]
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}({[0,1[}^{2})={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,1[)={{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1])-1{\Big )}}^{2}={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,1])-2\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1])+1}
,
on a
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
1
)
¯
)
=
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
1
]
)
−
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
]
)
+
1
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},1)}}{\Big )}=\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,1])-\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1])+1}
.
Je crois que
∀
r
∈
N
,
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
=
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
r
]
)
−
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
r
]
)
+
1
{\displaystyle \forall r\in \mathbb {N} ,\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}=\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,r])-\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,r])+1}
, mais je n'en suis pas certain.
Partant de là :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Bigg (}{\bigg [}\mathbb {R} ^{2},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}{\Bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}}
=
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
B
R
2
(
O
2
,
r
)
¯
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{2}}(O_{2},r)}}{\Big )}}}
=
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
(
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
r
]
)
−
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
r
]
)
+
1
)
{\displaystyle \displaystyle {=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\Big (}\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,r])-\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,r])+1{\Big )}}}
=
π
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
0
,
r
]
)
−
π
lim
r
∈
R
+
,
r
→
sup
(
N
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
r
]
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\pi \,\,\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}([0,r])-\pi \,\,\lim _{r\in \mathbb {R} _{+},r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,r])+1}}
=
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
[
0
,
r
]
)
−
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
[
0
,
r
]
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}{\Big (}\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,r]{\Big )}-\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\Big (}\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}[0,r]{\Big )}+1}}
=
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
R
+
,
(
[
0
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
−
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
+
,
(
[
0
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {=\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}-\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} _{+},{([0,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}+1}}
=
1
4
π
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
+
1
)
2
−
1
2
π
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
+
1
)
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\frac {1}{4}}\pi \,\,{{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}+1{\Bigg )}}^{2}-{\frac {1}{2}}\pi \,\,{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}+1{\Bigg )}+1}}
=
1
4
π
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
−
1
4
π
+
1
{\displaystyle \displaystyle {={\frac {1}{4}}\pi \,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}-{\frac {1}{4}}\pi +1}}
≠
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {\neq {card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{([-r,r])}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
Fin du théorème
Début d’un théorème
NB : Matheux philosophe, c'est moi, Guillaume FOUCART.
[Citation de "Matheux philosophe"]
[Citation de "bolza"]
"L'infini" de l'intervalle
[
0
,
1
]
{\displaystyle [0,1]}
est-il plus grand que "l'infini" de l'intervalle
[
0
,
10
]
{\displaystyle [0,10]}
?
Là encore intuitivement je comprends parfaitement qu'on puisse penser "oui".
Et effectivement on pourrait se dire qu'il y a beaucoup plus de quantité de matière
dans un fil de
10
c
m
{\displaystyle 10\,\,cm}
que dans un fil de
1
c
m
{\displaystyle 1\,\,cm}
.
Le problème c'est que la quantité de matière dans un fil de
10
c
m
{\displaystyle 10\,\,cm}
(ou de
1
c
m
{\displaystyle 1\,\,cm}
) est un nombre fini.
En effet, ils sont constitués d'un nombre fini d'atomes.
On compare donc ici deux ensembles finis dont un est plus grand que l'autre.
Mais entre ces atomes, il y a beaucoup de vide.
Pour que le fil corresponde exactement à la notion mathématiques d'intervalle,
il faudrait rajouter plein plein d'atomes pour combler ce vide et tous les relier entre eux,
et ce nombre d'atomes que l'on doit rajouter, c'est une infinité .
Et il se trouve que le nombre d'atomes à rajouter pour le fil de
10
c
m
{\displaystyle 10\,\,cm}
et pour le fil de
1
c
m
{\displaystyle 1\,\,cm}
c'est la "même" infinité.
(car, il y a une bijection entre
[
0
,
1
]
{\displaystyle [0,1]}
et
[
0
,
10
]
{\displaystyle [0,10]}
et je n'ai pas besoin de l'axiome du choix pour la donner.
Une bijection ça veut dire que l'on a une correspondance un à un entre les éléments des deux ensembles)
Bon je ne sais pas si tout cela t'a convaincu, mais les intervalles
[
0
,
1
]
{\displaystyle [0,1]}
et
[
0
,
10
]
{\displaystyle [0,10]}
ont bien "autant" de
points l'un l'autre au sens qui a été défini par les mathématiciens.
Ensuite tu peux très bien essayer de définir une fonction qui a des propriétés plus "intuitives"
sur la façon de "quantifier" les ensembles, mais je crois que cela existe déjà, ça s'appelle la "longueur".
En effet la longueur de l'intervalle
[
0
,
1
]
{\displaystyle [0,1]}
, c'est
1
{\displaystyle 1}
et la longueur de l'intervalle
[
0
,
10
]
{\displaystyle [0,10]}
c'est
10
{\displaystyle 10}
,
et
10
>
1
{\displaystyle 10>1}
.
En fait je crois que tu confonds les notions de "cardinalité" et de "grandeur".
P.S : Pour bien comprendre la différence, imagine un fil élastique.
Tu tends le fil de façon à ce qu'il ait une longueur de
1
c
m
{\displaystyle 1\,\,cm}
,
ensuite tu l'étires jusqu'à atteindre une longueur de
10
c
m
{\displaystyle 10\,\,cm}
,
quand tu es passé de
1
{\displaystyle 1}
à
10
c
m
{\displaystyle 10\,\,cm}
, tu n'as pas changé le nombre de "point" (le "cardinal") de l'élastique,
tu as seulement changé sa longueur.
[Fin Citation de "bolza"]
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
NB : Le cas d'une classe de parties bornées de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, c'est-à-dire de la classe des parties compactes, convexes (connexes) de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, de classe (
C
0
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{0}}
) et (
C
1
{\displaystyle {\mathcal {C}}^{1}}
par morceaux), a été traité, entièrement, par Michel COSTE, et il ne correspond pas aux intuitions de bolza.
Soit
∀
i
∈
N
n
∗
,
R
i
{\displaystyle \forall i\in \mathbb {N} _{n}^{*},\,\,{\cal {R}}_{i}}
un repère orthonormé direct de
R
i
{\displaystyle \mathbb {R} ^{i}}
, d'origine
O
i
(
0
)
j
∈
N
i
∗
{\displaystyle O_{i}{(0)}_{j\in \mathbb {N} _{i}^{*}}}
.
[
0
,
10
[
=
⨆
i
∈
N
10
∗
[
i
−
1
,
i
[
{\displaystyle \displaystyle {[0,10[=\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}[i-1,i[}}
et la réunion est disjointe.
Donc
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
10
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
⨆
i
∈
N
10
∗
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
10
∗
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
10
∗
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
N
10
∗
1
=
10
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,10[)={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}[i-1,i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([i-1,i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}1=10\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)\neq {card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}([0,1[)}}
alors que
c
a
r
d
P
(
[
0
,
10
[
)
=
c
a
r
d
P
(
⨆
i
∈
N
10
∗
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
10
∗
c
a
r
d
P
(
[
i
−
1
,
i
[
)
=
∑
i
∈
N
10
∗
c
a
r
d
P
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
P
(
[
0
,
1
[
)
∑
i
∈
N
10
∗
1
=
10
c
a
r
d
P
(
[
0
,
1
[
)
=
c
a
r
d
P
(
[
0
,
1
[
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{P}([0,10[)={card}_{P}(\bigsqcup _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}[i-1,i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}{card}_{P}([i-1,i[)=\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}{card}_{P}([0,1[)={card}_{P}([0,1[)\,\,\sum _{i\in {\mathbb {N} }_{10}^{*}}1=10\,\,{card}_{P}([0,1[)={card}_{P}([0,1[)}}
On considère le plafonnement carré de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, autour de l'origine
O
2
{\displaystyle O_{2}}
du repère orthonormé direct
R
2
{\displaystyle {\cal {R}}_{2}}
:
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
{\displaystyle {\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}
.
Dans ce qui suit, où les intégrales sont encore à définir et
c
a
r
d
Q
{\displaystyle {card}_{Q}}
n'est pas une mesure au sens usuel , on doit avoir et on cherche à avoir :
Cf. pour la définition de certains termes et le détail de certains calculs :
"2 calculs de la F-quantité de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
aboutissant à des résultats différents, suivant que l'on adopte 2 plafonnements, {associés à
|
{\displaystyle |}
de}
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
, différents, autour de l'origine
O
2
(
0
,
0
)
{\displaystyle O_{2}(0,0)}
d'un même repère orthonormé direct
R
2
{\displaystyle {\cal {R}}_{2}}
de
R
2
{\displaystyle \mathbb {R} ^{2}}
."
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
)
2
>
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg )}={{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}{\Bigg )}}^{2}>{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
On peut retrouver cette formule de la façon suivante :
Comme
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
=
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
=
⨆
x
∈
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
{
(
x
,
y
)
∈
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
|
y
∈
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
}
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}={{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}=\bigsqcup _{x\in {\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}{\bigg \{}(x,y)\in {{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg |}y\in {\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg \}}}}
et que la réunion est disjointe,
c'est-à-dire, en posant
R
1
=
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {R_{1}={\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}}
et
R
1
2
=
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
{\displaystyle \displaystyle {R_{1}^{2}={{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}}}
,
comme
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
=
R
1
2
=
⨆
x
∈
R
1
{
(
x
,
y
)
∈
R
1
2
|
y
∈
R
1
}
{\displaystyle \displaystyle {{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}=R_{1}^{2}=\bigsqcup _{x\in R_{1}}\{(x,y)\in R_{1}^{2}|y\in R_{1}\}}}
et que la réunion est disjointe,
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
2
,
(
[
−
r
,
r
]
2
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ^{2},{({[-r,r]}^{2})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
2
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
R
1
2
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}(R_{1}^{2})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
⨆
x
∈
R
1
{
(
x
,
y
)
∈
R
1
2
|
y
∈
R
1
}
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\bigsqcup _{x\in R_{1}}\{(x,y)\in R_{1}^{2}|y\in R_{1}\}{\Big )}}}
=
∫
R
1
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
{
(
x
,
y
)
∈
R
1
2
|
y
∈
R
1
}
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{R_{1}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\{(x,y)\in R_{1}^{2}|y\in R_{1}\}{\Big )}\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)}}
=
∫
R
1
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {=\int _{R_{1}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
∫
R
1
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1})\,\,\int _{R_{1}}\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1})}}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
)
2
{\displaystyle \displaystyle {={{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1}){\Big )}}^{2}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
R
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}(R_{1})}}
>
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
1
)
{\displaystyle \displaystyle {>{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(R_{1})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
R
,
(
[
−
r
,
r
]
)
r
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {R} ,{({[-r,r]})}_{r\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
alors qu'on a :
c
a
r
d
P
(
R
2
)
=
(
c
a
r
d
P
(
R
)
)
2
=
c
a
r
d
P
(
R
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{P}({\mathbb {R} }^{2})={{\Big (}{card}_{P}(\mathbb {R} ){\Big )}}^{2}={card}_{P}(\mathbb {R} )}}
(Remarque : On aurait pu remplacer
R
{\displaystyle \mathbb {R} }
par
[
0
,
1
]
{\displaystyle [0,1]}
et
R
2
{\displaystyle {\mathbb {R} }^{2}}
par
[
0
,
1
]
2
{\displaystyle {[0,1]}^{2}}
.)
ou plus simple :
On a :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
N
2
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
2
p
∈
N
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
2
)
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
)
2
>
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Bigg (}{\bigg [}\mathbb {N} ^{2},{{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}^{2}}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}{\Bigg )}={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg )}={{\Bigg (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}{\Bigg )}}^{2}>{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
On peut retrouver cette formule de la façon suivante :
Comme
[
N
2
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
2
p
∈
N
]
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
2
=
⨆
n
∈
N
{
(
n
,
m
)
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
2
|
m
∈
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
}
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg [}\mathbb {N} ^{2},{{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}^{2}}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}={{\bigg [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}^{2}=\bigsqcup _{n\in \mathbb {N} }{\Bigg \{}(n,m)\in {{\bigg [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}^{2}{\Bigg |}m\in {\bigg [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}{\Bigg \}}}}
et que la réunion est disjointe
c'est-à-dire en posant :
N
1
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}={\bigg [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}}
et
N
1
2
=
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
2
{\displaystyle \displaystyle {N_{1}^{2}={{\bigg [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}}^{2}}}
comme
[
N
2
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
2
p
∈
N
]
=
N
1
2
=
⨆
n
∈
N
1
{
(
n
,
m
)
∈
N
1
2
|
m
∈
N
1
}
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg [}\mathbb {N} ^{2},{{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}^{2}}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}=N_{1}^{2}=\bigsqcup _{n\in N_{1}}\{(n,m)\in N_{1}^{2}|m\in N_{1}\}}}
et que la réunion est disjointe,
on a :
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
N
2
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
2
p
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Bigg (}{{\bigg [}\mathbb {N} ^{2},{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}^{2}}_{p\in \mathbb {N} }{\bigg ]}{\Bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
2
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\bigg (}{{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}}^{2}{\bigg )}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
N
1
2
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}(N_{1}^{2})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
⨆
n
∈
N
1
{
(
n
,
m
)
∈
N
1
2
|
m
∈
N
1
}
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\bigsqcup _{n\in N_{1}}\{(n,m)\in N_{1}^{2}|m\in N_{1}\}{\Big )}}}
=
∑
n
∈
N
1
c
a
r
d
Q
,
R
2
(
{
(
n
,
m
)
∈
N
1
2
|
m
∈
N
1
}
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{n\in N_{1}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{2}}{\Big (}\{(n,m)\in N_{1}^{2}|m\in N_{1}\}{\Big )}}}
=
∑
n
∈
N
1
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {=\sum _{n\in N_{1}}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
∑
n
∈
N
1
1
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1})\,\,\sum _{n\in N_{1}}1}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1})\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1})}}
=
(
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
)
2
{\displaystyle \displaystyle {={{\Big (}{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1}){\Big )}}^{2}}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
2
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}^{2}(N_{1})}}
>
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
N
1
)
{\displaystyle \displaystyle {>{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(N_{1})}}
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
[
N
,
(
N
⋂
[
0
,
p
]
)
p
∈
N
]
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}{\bigg (}{\Big [}\mathbb {N} ,{(\mathbb {N} \bigcap [0,p])}_{p\in \mathbb {N} }{\Big ]}{\bigg )}}}
alors qu'on a
c
a
r
d
P
(
N
2
)
=
(
c
a
r
d
P
(
N
)
)
2
=
c
a
r
d
P
(
N
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{P}({\mathbb {N} }^{2})={{\Big (}{card}_{P}(\mathbb {N} ){\Big )}}^{2}={card}_{P}(\mathbb {N} )}}
et plus généralement :
Soit
E
′
∈
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle E'\in {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
.
Si
∀
x
∈
E
′
,
A
x
∈
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle \forall x\in E',\,\,A_{x}\in {PV}({\mathbb {R} }^{n})}
et
∀
x
,
y
∈
E
′
,
x
≠
y
,
A
x
⋂
A
y
=
∅
{\displaystyle \displaystyle {\forall x,y\in E',\,\,x\neq y,\,\,A_{x}\bigcap A_{y}=\emptyset }}
et
A
=
⨆
x
∈
E
′
A
x
{\displaystyle \displaystyle {A=\bigsqcup _{x\in E'}A_{x}}}
alors
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
A
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
⨆
x
∈
E
′
A
x
)
=
∫
E
′
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
A
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(A)={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}\bigsqcup _{x\in E'}A_{x}{\Big )}=\int _{E'}{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(A_{x})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(x)}}
alors que
(
∗
)
c
a
r
d
P
(
A
)
=
c
a
r
d
P
(
⨆
x
∈
E
′
A
x
)
=
∫
E
′
c
a
r
d
P
(
A
x
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
x
)
{\displaystyle \displaystyle {(*)\,\,{card}_{P}(A)={card}_{P}{\Big (}\bigsqcup _{x\in E'}A_{x}{\Big )}=\int _{E'}{card}_{P}(A_{x})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}(x)}}
Remarque :
∃
E
″
∈
P
(
E
′
)
:
E
″
=
{
x
∈
E
′
,
A
x
≠
∅
}
{\displaystyle \displaystyle {\exists E''\in {\cal {P}}(E')\,\,:\,\,E''=\{x\in E',\,\,A_{x}\neq \emptyset \}}}
et
A
=
⨆
x
∈
E
″
A
x
{\displaystyle \displaystyle {A=\bigsqcup _{x\in E''}A_{x}}}
(24-06-2021 : Rectification : La notion de F-quantité n'est pas a priori une mesure définie sur
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
, car
P
V
(
R
n
)
{\displaystyle {PV}(\mathbb {R} ^{n})}
n'est pas a priori une tribu de parties. Donc, on n'a pas nécessairement prouvé que les résultats des exemples mentionnés ci-dessus et ci-dessous sont assurés.)
Dans la suite de ce message, il y a vraisemblablement quelques précautions à prendre [et peut-être même dans ce qui précède concernant les égalités
(
∗
)
{\displaystyle (*)}
impliquant à la fois la F-quantité et le cardinal potentiel] :
Une égalité n'impliquant que des F-quantités ou que des cardinaux potentiels, n'a pas le même sens et la même interprétation qu'une égalité impliquant à la fois le cardinal potentiel et la F-quantité.
Comme d'une part, on a :
c
a
r
d
P
(
R
2
)
=
c
a
r
d
P
(
R
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{P}(\mathbb {R} ^{2})={card}_{P}(\mathbb {R} )}}
et d'autre part, on a :
c
a
r
d
P
(
R
2
)
=
c
a
r
d
P
(
⨆
x
∈
R
{
(
x
,
y
)
∈
R
2
|
y
∈
R
}
)
=
∫
R
c
a
r
d
P
(
{
(
x
,
y
)
∈
R
2
|
y
∈
R
}
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
=
∫
R
c
a
r
d
P
(
R
)
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
{\displaystyle {card}_{P}({\mathbb {R} }^{2})={card}_{P}(\bigsqcup _{x\in \mathbb {R} }\{(x,y)\in {\mathbb {R} }^{2}|y\in \mathbb {R} \})=\int _{\mathbb {R} }{card}_{P}(\{(x,y)\in {\mathbb {R} }^{2}|y\in \mathbb {R} \})\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)=\int _{\mathbb {R} }{card}_{P}(\mathbb {R} )\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)}
.
=
c
a
r
d
P
(
R
)
∫
R
d
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
x
)
=
c
a
r
d
P
(
R
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
)
{\displaystyle \displaystyle {={card}_{P}(\mathbb {R} )\,\,\int _{\mathbb {R} }\,\,d\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(x)={card}_{P}(\mathbb {R} )\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(\mathbb {R} )}}
On obtient la formule :
c
a
r
d
P
(
R
)
=
c
a
r
d
P
(
R
)
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
)
{\displaystyle \displaystyle {{card}_{P}(\mathbb {R} )={card}_{P}(\mathbb {R} )\,\,{card}_{Q,{\cal {R}}_{1}}(\mathbb {R} )}}
[Fin de Citation de "Matheux philosophe"]
Fin du théorème
Plafonnement sphérique, {associé à
|
{\displaystyle |}
de}
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, autour de l'origine
O
n
{\displaystyle O_{n}}
d'un repère orthonormé direct
R
n
{\displaystyle {\cal {R_{n}}}}
de
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
, avec
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
[ modifier | modifier le wikicode ]
Début d’un théorème
Soit
n
∈
N
∗
{\displaystyle n\in \mathbb {N} ^{*}}
.
Si, dans le cadre de cette théorie, on suppose que l'espace
R
n
{\displaystyle \mathbb {R} ^{n}}
muni d'un repère orthonormé direct
R
n
{\displaystyle {\cal {R}}_{n}}
, d'origine
O
n
(
0
)
i
∈
N
n
∗
{\displaystyle O_{n}{(0)}_{i\in \mathbb {N} _{n}^{*}}}
, admet comme plafonnement sphérique, autour de l'origine,
[
R
n
,
(
B
R
n
(
O
n
,
r
)
¯
)
r
∈
N
]
=
lim
r
∈
N
,
r
→
sup
(
N
)
B
R
n
(
O
n
,
r
)
¯
{\displaystyle \displaystyle {{\bigg [}\mathbb {R} ^{n},{{\Big (}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{n}}(O_{n},r)}}{\Big )}}_{r\in \mathbb {N} }{\bigg ]}=\lim _{r\in \mathbb {N} ,r\rightarrow \sup(\mathbb {N} )}{\overline {B_{\mathbb {R} ^{n}}(O_{n},r)}}}}
, on a alors :
∀
M
,
M
′
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
M
′
≠
O
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
′
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
)
{\displaystyle \forall M,M'\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},\,\,M'\neq O_{n},\,\,card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}=card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M'){\Big )}=card_{Q,{\cal {R_{1}}}}(\mathbb {R} )}
et
∀
M
,
M
′
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
M
′
≠
O
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
′
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
+
)
=
1
2
c
a
r
d
Q
,
R
1
(
R
)
+
1
2
{\displaystyle \forall M,M'\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},\,\,M'\neq O_{n},\,\,card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}=card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[O_{n}M'){\Big )}=card_{Q,{\cal {R_{1}}}}(\mathbb {R} _{+})={\frac {1}{2}}card_{Q,{\cal {R_{1}}}}(\mathbb {R} )+{\frac {1}{2}}}
=
1
2
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
+
1
2
{\displaystyle ={\frac {1}{2}}card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}+{\frac {1}{2}}}
.
Mais,
∀
A
∈
R
n
,
A
≠
O
n
,
∀
M
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
M
≠
A
,
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
A
M
)
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
{\displaystyle \forall A\in \mathbb {R} ^{n},\,\,A\neq O_{n},\,\,\forall M\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},\,\,M\neq A,\,\,card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(AM){\Big )}\neq card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}}
et même
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
M
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
A
M
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[AM){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}(AM){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}}
et
∀
A
,
B
∈
R
n
,
A
≠
O
n
,
B
≠
O
n
,
A
≠
B
,
∀
M
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
A
B
)
)
≠
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
{\displaystyle \forall A,B\in \mathbb {R} ^{n},\,\,A\neq O_{n},\,\,B\neq O_{n},\,\,A\neq B,\,\,\forall M\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},\,\,card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(AB){\Big )}\neq card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}}
et même
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
B
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
A
B
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
(
O
n
M
)
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[AB){\Big )}<card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(AB){\Big )}<card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}(O_{n}M){\Big )}}
.
On peut avoir :
∀
A
∈
R
n
,
A
≠
O
n
,
∀
M
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
M
≠
A
,
{\displaystyle \forall A\in \mathbb {R} ^{n},\,\,A\neq O_{n},\,\,\forall M\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},\,\,M\neq A,}
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
M
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[AM){\Big )}<card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
ou
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
M
)
)
>
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[AM){\Big )}>card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
ou
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
M
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[AM){\Big )}=card_{Q,{\cal {R_{n}}}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
.
On peut avoir :
∀
A
,
B
∈
R
n
,
A
≠
O
n
,
B
≠
O
n
,
A
≠
B
,
∀
M
∈
R
n
,
M
≠
O
n
,
{\displaystyle \forall A,B\in \mathbb {R} ^{n},\,\,A\neq O_{n},\,\,B\neq O_{n},\,\,A\neq B,\,\,\forall M\in \mathbb {R} ^{n},\,\,M\neq O_{n},}
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
B
)
)
<
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[AB){\Big )}<{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
ou
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
B
)
)
>
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[AB){\Big )}>{card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
ou
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
A
B
)
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
n
(
[
O
n
M
)
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[AB){\Big )}={card}_{Q,{\cal {R}}_{n}}{\Big (}[O_{n}M){\Big )}}
.
Fin du théorème
Remarque importante : Lorsqu'on parle d'une partie non bornée
B
{\displaystyle B}
dans un espace qui est un plafonnement
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
,
au lieu de parler de la F-quantité relative au repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
, de la partie
B
{\displaystyle B}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}}}(B)}
", on devrait plutôt parler de la F-quantité relative au repère
R
{\displaystyle {\mathcal {R}}}
et au plafonnement
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
{\displaystyle [A,{(A_{i})}_{i\in I}]}
, de la partie
B
{\displaystyle B}
, "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
B
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(B)}
",
et dans ce cas on a : "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
B
)
=
d
e
´
f
c
a
r
d
Q
,
R
(
B
⋂
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
)
=
c
a
r
d
Q
,
R
(
[
B
⋂
A
,
(
B
⋂
A
i
)
i
∈
I
]
)
{\displaystyle {card}_{Q,{\mathcal {R}},[A,{(A_{i})}_{i\in I}]}(B){\underset {d{\acute {e}}f}{=}}{card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}B\bigcap [A,{(A_{i})}_{i\in I}]{\Big )}={card}_{Q,{\mathcal {R}}}{\Big (}{\Big [}B\bigcap A,{{\Big (}B\bigcap A_{i}{\Big )}}_{i\in I}{\Big ]}{\Big )}}
",
et, en particulier, on a : "
c
a
r
d
Q
,
R
,
[
A
,
(
A
i
)
i
∈
I
]
(
A
)
=
d
e
´
f