Espace quasi-métrique

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En mathématiques, la notion d'espace quasi-métrique[1] généralise celle d'espace métrique. Les quasi-distances (ou quasi-métriques), non nécessairement symétriques, sont fréquentes dans la vie courante, mais rarement utilisées en mathématiques, et le vocabulaire est fluctuant[2].

Définition

Une quasi-distance sur un ensemble E {\displaystyle E} est une fonction

d : E × E R + {\displaystyle \mathrm {d} :E\times E\to \mathbb {R} _{+}}

telle que pour tout x , y , z E {\displaystyle x,y,z\in E} ,

  1. d ( x , y ) = 0 x = y {\displaystyle \mathrm {d} (x,y)=0\iff x=y} (séparation) ;
  2. d ( x , z ) d ( x , y ) + d ( y , z ) {\displaystyle \mathrm {d} (x,z)\leq \mathrm {d} (x,y)+\mathrm {d} (y,z)} (inégalité triangulaire) ;

Un espace quasi-métrique est un couple ( E , d ) {\displaystyle \left(E,\mathrm {d} \right)} E {\displaystyle E} est un ensemble et d {\displaystyle \mathrm {d} } est une quasi-distance sur E {\displaystyle E} .

Remarques :

  • Une quasi-distance symétrique est une distance.
  • Toute quasi-distance d {\displaystyle \mathrm {d} } induit une distance d {\displaystyle \mathrm {d} '} en posant :
d ( x , y ) = d ( x , y ) + d ( y , x ) 2 {\displaystyle \mathrm {d} '\left(x,y\right)={\frac {\mathrm {d} \left(x,y\right)+\mathrm {d} \left(y,x\right)}{2}}} .

Exemple

Considérons un système de routes, dont certaines sont éventuellement à sens unique. Le temps nécessaire pour aller d'un endroit à un autre en passant par la route donne une quasi-distance.

Notes et références

  1. J-M Huriot et J Perreur, « Distances, espaces et représentations (une revue) »,
  2. Les quasi-distances sont définies dans (en) Lynn Arthur Steen et J. Arthur Seebach, Jr., Counterexamples in Topology, New York, Dover, , 2e éd. (1re éd. 1970), 244 p., poche (ISBN 978-0-486-68735-3, lire en ligne). Dans (en) Stefan Rolewicz, Functional Analysis and Control Theory : Linear Systems, Dordrecht, Springer, , 524 p. (ISBN 978-90-277-2186-0, lire en ligne) elles sont appelées semi-distances, mais ce terme est déjà souvent utilisé pour deux autres généralisations de la notion d'espace métrique : voir espace semi-métrique et espace pseudo-métrique.

Liens externes

  • (en) « Quasimetric space », sur PlanetMath
  • (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Quasimetric space » (voir la liste des auteurs).

Voir aussi

  • icône décorative Portail des mathématiques