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Théorème de Heine-Borel

Théorème : Soit $K$ une partie fermée et bornée de $\mathbb R$, et soit $\mathcal F$ une famille d'intervalles tel que tout point de $K$ est intérieur à l'un des éléments de $\mathcal F$. Alors il existe une sous-famille finie de $\mathcal F$ qui vérifie la même propriété.
Ce résultat est utilisé pour la première fois en 1854 par Dirichlet dans un cours, alors qu'il démontre qu'une fonction continue sur un segment et uniformément continue. Ce cours n'est publié qu'en 1904, et Heine en 1872 utilise le même résultat dans le même but. Aucun des deux n'a perçu l'utilité de faire une démonstration. C'est Borel en 1895 qui isole le résultat et en donne une première démonstration, lorsque $\mathcal F$ est dénombrable. Lebesgue en donne lui une démonstration en 1904 même si la famille $\mathcal F$ n'est pas dénombrable. Cette démonstration est bien plus simple et est encore enseignée maintenant.
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