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Niveau Maths sup
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dénombrement relation d'équivalence

Posté par
lyly39
12-07-08 à 12:28

bonjour,
J'ai un problème que je n'arrive pas a résoudre.
Je dois trouver que le nombre Rn de relation d'équivalence d'un ensemble fini de cardinal n vérifie la relation de réccurence :
Rn+1= Cnk Rk
Est ce que quelqu'un pourrait m'aider??
Merci d'avance.

Posté par
carpediem
dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 16:22

salut

quand tu ajoutes un élément tu peux:
créer une nouvelle classe d'équivalence où il est seul
ou le relier à une de tes classes déquivalence de la relation ri parmi tes Rkclasses d'équivalence et tu as Cnkfaçon de le faire...
voila peut-être une idée
ce me semble-t-il

Posté par
dormelles
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 17:10

Bonjour,
Sans doute je me trompe mais je ne trouve pas cette formule exacte :
R0=0; R1=1; R2=2; R3=5; or (2,1)R1+(2,2)R2=4

Posté par
carpediem
dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 17:49

salut

moi aussi je trouve comme toi jusqu'à R3 et j'ai le même problème
peut-être faut-il poser R0=1 par convention (car on peut dire ce qu'on veut des éléments de l'ensemble vide ainsi tout le monde sait que les fourmis de plus de 1000 tonnes sont bleues)ou alors quels sont les indices dans la sommation...

Posté par
dormelles
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 18:13

Sauf erreur , poser R0=1 ne suffit pour R4

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 18:46

Comme l'a remarqué carpediem, le problème revient à dénombrer le nombre de partitions d'un ensemble à  n  éléments, car il y a une correspondance entre relations d'équivalence et partition.

Une recherche sur le forum pourait donner des topics où la question est traitée.

Quant à R0, c'est effectivement 1 formellement. Une relation d'équivalence sur  E  peut être vue comme une application de  ExE  dans l'ensemble à deux éléments  {vrai,faux}, avec certaines conditions. Il y a formellement une application de  ExE  dans  {vrai,faux}, et elle vérifie les conditions de relation d'équivalence, car ces propriétés commencent par "quel que soit x dans E, ...". Le contraire est: "il existe  x  dans  E  tel que ...". Or E est vide, il n'y a pas d'élément  x  dans E.

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 18:47

correction

Citation :
Il y a formellement une application de  ExE  dans  {vrai,faux}, ...


... je voulais dire: Il y a formellement une application de  ExE  dans  {vrai,faux} quand E est vide.

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 18:49

PS: ce qui est bien cohérent avec la correspondance avec les partitions: il y a une partition de l'ensemble vide

Posté par
dormelles
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 19:14

Pas d'accord : dans une partition aucune des parties n'est vide.

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 19:27

Ca dépend de comment on définit une partition, mais ici tu n'as pas tort, si on veut identifier une relation d'équivalence à une partition, on aurait tendance à ne pas autoriser la partie vide dans les partitions, car la partie vide n'est la classe d'équivalence d'aucun élément de  E, puisque que la classe d'équivalence de  x  contient au moins  x.

Ceci dit si on définit une classe d'équivalence comme étant une partie de  E  dont les éléments vérifient tous la relation deux-à-deux, alors on ne peut nier que la partie vide est une classe d'&quivalence.

Bref il y a là un petit problème techinque. À part ça je n'ai pas réfléchi à la formule, donc je n'ai rien d'autre à dire. En tous cas, ce que je disais avant mon "PS" est formel: il y a 1 relation d'équivalence sur l'ensemble vide.

Posté par
dormelles
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 20:12

Il n'y a aucune ambiguité sur la définition de classe d'équivalence : aucune ne peut être vide.

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 12-07-08 à 20:31


Là n'est pas la question. On se questionne ici à propos de R0=1. Mais bon inutile d'en dire plus, tu n'as pas l'air de vouloir participer à la réflexion.

Posté par
lyly39
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 11:54

merci pour toutes les aides apportées et dsl de ne pas avoir participé a la réflexion (on ne peu paqs etre partout)... en tout cas je vais creusé le sujet !

Posté par
Fractal
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 19:36

Bonjour
Je m'incruste un petit peu

Citation :
Pas d'accord : dans une partition aucune des parties n'est vide.

Justement, dans la partition de l'ensemble vide il n'y a aucune partie, donc a fortiori il ne peut pas y en avoir de vide puisqu'il n'y en a pas.

Fractal

Posté par
Mariette Correcteur
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 22:04

Bonsoir,

euh j'ai pas compris là...

Fractal : tu dis "il existe une partition de l'ensemble vide, un ensemble vide (ensemble d'ensembles)" ou tu dis "il n'existe pas de l'ensemble vide" ?

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 23:03

Le nombre de partitions d'un ensemble à n éléments est appelé nombre de Bell B_n . On pose bien B_0=1. Ce qui est contradictoire dans wiki avec la définition de partition, qui exige qu'aucun élément de la partition ne soit la partie vide.

La définition de partition autorisant la partie vide n'est pas du tout inhabituelle. Le problème si on l'autorise c'est qu'on aurait la partition  {{1},{2}}  de l'ensemble  {1,2}  ainsi que la partition  {{1}, {2}, vide}... si on distingue deux telles partitions, on n'a pas le bon "nombre de Bell".

Il faudrait alors:

- exiger que la partie vide appartienne à une partition
- ou alors identifier 2 partitions qui ne différent que par la partie vide

Le vide serait toujours une classe d'équivalence d'une relation d'équivalence si on prend cette définition de classe d'équivalence: une partie de  E  dont les éléments vérifient tous la relation deux-à-deux.

Mais il faudrait prendre garde à définir l'ensemble quotient comme l'ensemble des classes d'équivalence, sans la partie vide...

Autoriser la partie vide permettrait aussi de dire qu'à une application  f:X -> E  où  X  est un ensemble quelconque, on peut associer une partition de X: l'ensemble des images réciproques par f des singletons de E. Si  f  n'est pas surjective il y a la partie vide dans la partition.

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 23:08

De wiki:

Citation :
Une partition d'un ensemble X est un ensemble P de sous-ensembles non vides de X deux à deux disjoints et qui forment un recouvrement de X. Autrement dit P est une partition de X si et seulement si les parties de P sont non vides et tout élément x de X se trouve dans l'une exactement de ces parties.

[...]

On pourrait penser que la première condition de la définition implique que l'ensemble vide n'admet pas de partitions. Il n'en est rien : la partition vide convient (et c'est la seule), puisque n'ayant aucun élément, tous ses éléments ont bien toutes les propriétés voulues, et que leur union est évidemment vide.


J'ai dit une bêtise; Je pensais que la partition de l'ensemble vide c'était l'ensemble {vide}, mais c'est l'ensemble vide...

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 23:11

... et y'a donc pas de contradiction avec B_0=1 si on interdit la partie vide

Posté par
stokastik
re : dénombrement relation d'équivalence 13-07-08 à 23:26

Rigolo que B_n est le moment d'ordre n d'une loi de Poisson de paramètre 1. On peut ainsi approcher les B_n par simulation:

# 50000 simulations d'une loi de Poisson de paramètre 1
sims <- rpois(50000,1)
# nombres de Bell
n<-0
while(n < 20){
    n <- n+1
    B <- mean(sims^n)
    print(B)
}

[1] 1.0133
[1] 2.04022
[1] 5.12642
[1] 15.40006
[1] 53.2013
[1] 205.8122
[1] 875.3424
[1] 4035.179
[1] 19921.35
[1] 104227
[1] 572546.9
[1] 3275520
[1] 19380010
[1] 117889630
[1] 733708526
[1] 4653257480
[1] 29974833145
[1] 195599666594
[1] 1.290183e+12
[1] 8.586967e+12

Posté par
Fractal
re : dénombrement relation d'équivalence 14-07-08 à 00:03

Citation :
J'ai dit une bêtise; Je pensais que la partition de l'ensemble vide c'était l'ensemble {vide}, mais c'est l'ensemble vide...

Voilà, c'est ce que je voulais dire, l'ensemble vide possède bien une partition qui est vide (mais vraiment vide, pas qui contient l'ensemble vide)

Fractal



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