Ivan Shishkin, Birch Grove

Espace métrisable

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Revision 5084

9/15/2026, 8:48:07 PM · La chouette aveugle

Added exercise "Métriques bornées équivalentes"

linked exercisesNoneMétriques bornées équivalentes

Revision 5079

9/15/2026, 8:07:36 PM · quark67

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1##### Définition intuitive
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3Les espaces métrisables figurent parmi les espaces usuels de la géométrie ou de l'analyse, il est donc pertinent de leur consacrer une définition. Un espace métrisable est un espace topologique où les ouverts sont décrits par une "métrique", c'est-à-dire une fonction qui à deux points leur associe une distance. Ceci permet de donner une "comensurabilité" aux ouverts.
3Les espaces métrisables figurent parmi les espaces usuels de la géométrie ou de l'analyse, il est donc pertinent de leur consacrer une définition. Un espace métrisable est un espace topologique où les ouverts sont décrits par une « métrique », c'est-à-dire une fonction qui à deux points leur associe une distance. Ceci permet de donner une « comensurabilité » aux ouverts.
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5Les espaces métrisables ont des propriétés de séparation utiles. De plus, l'étude de la continuité, des limites et des adhérences passent par l'étude des suites convergentes pour une métrique sur l'espace, ce qui accroit leur "maniabilité".
5Les espaces métrisables ont des propriétés de séparation utiles. De plus, l'étude de la continuité, des limites et des adhérences passent par l'étude des suites convergentes pour une métrique sur l'espace, ce qui accroit leur « maniabilité »
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7La différence entre un espace métrisable et un [[espace-metrique|espace métrique]] réside dans leur usage. La donnée d'une métrique qui induit la topologie d'un espace métrisable n'est ici considérée que pour faire des hypothèses "qualitatives" sur la topologie de l'espace, l'aspect "quantitatif" (c'est-à-dire les valeurs d'une telle métrique) n'est pas l'objet de l'étude, et on peut donc se passer de la "fixer". Ainsi, un espace métrisable est un couple $(X,\tau)$ où $\tau$ est une topologie induite par une métrique, alors qu'un espace métrique est un couple $(X,d)$ où $d$ est une métrique.
7La différence entre un espace métrisable et un [[espace-metrique|espace métrique]] réside dans leur usage. La donnée d'une métrique qui induit la topologie d'un espace métrisable n'est ici considérée que pour faire des hypothèses « qualitatives » sur la topologie de l'espace, l'aspect « quantitatif » (c'est-à-dire les valeurs d'une telle métrique) n'est pas l'objet de l'étude, et on peut donc se passer de la « fixer ». Ainsi, un espace métrisable est un couple $(X,\tau)$ où $\tau$ est une topologie induite par une métrique, alors qu'un espace métrique est un couple $(X,d)$ où $d$ est une métrique.
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9##### Définition formelle
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11Soit $(X,\tau)$ un [[espace-topologique|espace topologique]]. On dit que $(X,\tau)$ est $\textbf{métrisable}$ s'il existe une [[espace-metrique|métrique]] $d$ sur $X$ telle que $\tau$ est la topologie induite par $d$. On dit alors que $d$ est une $\textbf{métrique compatible}$ sur $(X,\tau)$.
11Soit $(X,\tau)$ un [[espace-topologique|espace topologique]]. On dit que $(X,\tau)$ est **métrisable** s'il existe une [[espace-metrique|métrique]] $d$ sur $X$ telle que $\tau$ est la topologie induite par $d$. On dit alors que $d$ est une **métrique compatible** sur $(X,\tau)$.
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13Ceci revient à dire que $(X,\tau)$ est homéomorphe à un espace métrique.
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15##### Propriétés
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17- Un espace métrisable partage toutes les propriétés topologiques d'un espace métrique (telle que la [[espace-separe|séparation]], par exemple).
18- Le fait que la métrique n'intervienne pas de façon quantitive permet de supposer qu'une métrique compatible sur $(X,\tau)$ est bornée par $1$ (voir exercice).
19- Le [[Théorème d'Urysohn|théorème d'Urysohn]] énonce qu'un espace topologique [[espace-separe|séparé]] et [[Espace régulier|régulier]] à [[Espace à base dénombrable|base dénombrable]] est métrisable.
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21##### Exemples
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23- Tout espace métrique est, topologiquement, un espace métrisable.

Revision 5065

9/15/2026, 7:27:45 PM · La chouette aveugle

Concept created

##### Définition intuitive

Les espaces métrisables figurent parmi les espaces usuels de la géométrie ou de l'analyse, il est donc pertinent de leur consacrer une définition. Un espace métrisable est un espace topologique où les ouverts sont décrits par une "métrique", c'est-à-dire une fonction qui à deux points leur associe une distance. Ceci permet de donner une "comensurabilité" aux ouverts. 

Les espaces métrisables ont des propriétés de séparation utiles. De plus, l'étude de la continuité, des limites et des adhérences passent par l'étude des suites convergentes pour une métrique sur l'espace, ce qui accroit leur "maniabilité".

La différence entre un espace métrisable et un [[espace-metrique|espace métrique]] réside dans leur usage. La donnée d'une métrique qui induit la topologie d'un espace métrisable n'est ici considérée que pour faire des hypothèses "qualitatives" sur la topologie de l'espace, l'aspect "quantitatif" (c'est-à-dire les valeurs d'une telle métrique) n'est pas l'objet de l'étude, et on peut donc se passer de la "fixer". Ainsi, un espace métrisable est un couple $(X,\tau)$ où $\tau$ est une topologie induite par une métrique, alors qu'un espace métrique est un couple $(X,d)$ où $d$ est une métrique.

##### Définition formelle

Soit $(X,\tau)$ un [[espace-topologique|espace topologique]]. On dit que $(X,\tau)$ est $\textbf{métrisable}$ s'il existe une [[espace-metrique|métrique]] $d$ sur $X$ telle que $\tau$ est la topologie induite par $d$. On dit alors que $d$ est une $\textbf{métrique compatible}$ sur $(X,\tau)$.

Ceci revient à dire que $(X,\tau)$ est homéomorphe à un espace métrique.

##### Propriétés

- Un espace métrisable partage toutes les propriétés topologiques d'un espace métrique (telle que la [[espace-separe|séparation]], par exemple).
- Le fait que la métrique n'intervienne pas de façon quantitive permet de supposer qu'une métrique compatible sur $(X,\tau)$ est bornée par $1$ (voir exercice).
- Le [[Théorème d'Urysohn|théorème d'Urysohn]] énonce qu'un espace topologique [[espace-separe|séparé]] et [[Espace régulier|régulier]] à [[Espace à base dénombrable|base dénombrable]] est métrisable.
  
##### Exemples

- Tout espace métrique est, topologiquement, un espace métrisable.