Inscription / Connexion Nouveau Sujet
Niveau autre
Partager :

Tribu / Algèbre de Boole

Posté par
H_aldnoer
22-08-08 à 23:46

Bonsoir,

petit blocage sur cet exercice :

Soit \Large{E} un ensemble infini.
On considère la famille des parties de \Large{E} qui soit sont finies, soit sont de complémentaire fini dans \Large{E}.

Est-ce une algèbre de Boole ? Une tribu ?



Donc si j'ai bien compris, on se demande si l'ensemble \Large{ \{A\in\mathcal{P}(E)\,,\,A\,fini\,ou\,A^c\,fini\,\}} est une algèbre de Boole ou une tribu.

Par fini je suppose que l'on entend de cardinal fini.
Ma question bête, est-ce que \Large{\empty} est fini ?!

Posté par
robby3
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 00:00

Salut,
oui par convention c'est de cardinal 0 je crois

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 00:24

C'est sûr que c'est une convention que \Large{ card \empty = 0 } ?
Ca a quel sens mathématique ?

Posté par
robby3
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 00:28


>bah combien t'as d'éléments dans l'ensemble vide, 0 lol,
je le vois comme ça

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 00:39

Mais pourquoi c'est une convention, c'est ça que je capte pas.

Posté par
otto
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 23:11

C'est quoi la définition d'être fini ?

Un ensemble est fini ss'il n'est pas infini.

Un ensemble est infini ssi ?

Posté par
robby3
re : Tribu / Algèbre de Boole 23-08-08 à 23:52

salut otto,
\large A est infini ssi \large Card(A)=Card(A \cup \{A\})

mais je comprend pas trop la notion de \large Card(A \cup \{A\})

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 24-08-08 à 15:20

Bonjour otto,


on dit qu'un ensemble \Large{X} est infini s'il existe \Large{x_0\in X} et une injection de \Large{X} dans \Large{X\setminus x_0}.
On montre alors qu'un ensemble est infini ssi il existe une injection de \Large{\mathbb{N}} dans cet ensemble.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 25-08-08 à 02:23

Re.

Mais comme il n'existe pas de x_0\in \emptyset, on en déduit que \emptyset est fini. Dans mon cours c'était aussi présenté comme une convention.

Posté par
Fradel
Tribu / Algèbre de Boole 25-08-08 à 15:24

Bonjour H_aldnoer

Citation :
Soit  un ensemble infini. On considère la famille des parties de  qui soit sont finies, soit sont de complémentaire fini dans . Est-ce une algèbre de Boole ? Une tribu ?


Il est sûr que ça ne peut pas être une tribu car si A est un élément de la tribu, son complémentaire en est un aussi. Comme ton ensemble E est infini, un même ensemble A et son complémentaire ne peuvent pas être simultanément fini.

Je ne connais pas bien la structure d'algèbre de Boole, mais, si j'ai bien compris ce qu'on en dit dans la page , il semblerait, que dotée des opérations réunion et intersection, un élément est dans l'algèbre si, et seulement si, son complémentaire y est aussi. Dans ce cas, on peut aussi donner une réponse négative pour l'algèbre de Boole.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 25-08-08 à 15:33

Citation :
Il est sûr que ça ne peut pas être une tribu car si A est un élément de la tribu, son complémentaire en est un aussi. Comme ton ensemble E est infini, un même ensemble A et son complémentaire ne peuvent pas être simultanément fini.


Si A est fini, A^c a un complémentaire fini, donc est dans la famille.

Si A a un compléméntaire fini, ie A^c est finie, donc A^c est dans la famille.

Donc pas de problème pour la stabilité par complémentarité.  

Posté par
Fradel
Tribu / Algèbre de Boole 26-08-08 à 10:16

oui, bien sûr, suis-je bête! Pour qu'un ensemble A soit dans la famille, il suffit que A ou son complémentaire soit fini. En revanche, si (Ai) est une famille dénombrable de parties de E, il se peut que ni sa réunion ni le complémentaire de sa réunion ne soit fini.
Par exemple, pour E=N, on considère Ai le singleton contenant pour seul élément 2i, alors la réunion de cette famille est l'ensemble des nombres pairs et son complémentaire, l'ensemble des nombres impairs. Donc cette famille n'est pas une tribu.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 26-08-08 à 11:10

Je suis d'accord. On a la stabilité par réunion finie et pas la stabilité par réunion dénombrable, donc c'est une algèbre de Boole et pas une tribu.

Pour que ce soit une tribu il faudrait remplacer dans la définition de cette famille le terme "fini" par "dénombrable".

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 18:06

Rebonjour romu, ok pour la convention.
Je saisi mieux ainsi.


Il reste deux points à vérifier.
Je nomme \Large{\mathcal{T} = \{ A\in\mathcal{P}(E) \,,\,A\,fini\,ou\,A^c\,fini\}.


Soit \Large{ B\in\mathcal{T}}.
Je ne vois pas pourquoi \Large{ B^c } est aussi fini ?


Cela voudrait dire qu'il existe \Large{ x_0 \in B^c } et une injection de \Large{ B^c } dans \Large{ B^c \setminus x_0}, sachant que \Large{B} est fini i.e. il existe \Large{ x_1 \in B } et une injection de \Large{ B } dans \Large{ B \setminus x_1}.

Posté par
Fradel
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 18:56

Non H_aldnoer, pour que BT, il n'est pas nécessaire que le complémentaire de B soit fini; il suffit que B le soit.
D'ailleurs, si B est fini, son complémentaire est nécessairement infini puisque E est infini.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 22:49

Ah oui !


\Large{ B^c \in\mathcal{T} } puisque \Large{ (B^c)^c=B \in\mathcal{T} }, c'est bien ça ?

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 22:58

Soit \Large{ A_1 \in \mathcal{T} } et soit \Large{ A_2 \in \mathcal{T} }.

Si \Large{ A_1 } est fini ainsi que \Large{ A_2 }, je suppose que \Large{ A_1 \cup A_2 } est aussi fini par intuition.
Mais je ne saurais le démontrer proprement (i.e. avec la définition) !


Il existe \Large{ x_0 \in A_1 } et une injection de \Large{ A_1 } dans \Large{ A_1\setminus x_0}. De même, il existe \Large{ x_1 \in A_2 } et une injection de \Large{ A_2 } dans \Large{ A_2\setminus x_1}.


Partant, je ne vois pas comment prouver qu'il existe \Large{ x_3 \in A_1\cup A_2} et une injection de \Large{ A_1\cup A_2} dans \Large{ A_1\cup A_2 \setminus x_3}.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 23:13

Si ce serait le cas, alors A_1\cup A_2 ne serait infini étant donné ta définition du  24/08/2008 à 15:20.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 23:16

Bonsoir romu, j'ai pas bien saisi ce que as voulu me dire.
Mais voici ce que je voudrais montrer :


si \Large{A_1} et \Large{A_2} sont fini alors \Large{A_1\cup A_2} est fini.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 23:25

Si A_1 est vide, c'est immédiat, sinon on raisonne par l'absurde. On note x_1,...,x_n les éléments de A_1.

On suppose que A_1\cup A_2 est infini, alors on a une injection de A_1\cup A_2 dans (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\},
puis en réitérant suffisamment on a  une injection de A_1\cup A_2 dans (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1,...,x_n\} = (A_1\cup A_2)\setminus A_1 \subset A_2, donc A_2 est infini ce qui est impossible.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 23:30

Je n'ai pas bien saisi le processus. Lorsque tu dis "en réitérant le processus", je ne vois pas ce que l'on fait exactement.

Aussi, je voulais savoir si on a bien \Large{ (A_1 \cup A_2 )\setminus A_1 = A_2 \setminus A_1 } ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 27-08-08 à 23:37

non pas forcément si A_1 et A_2 on des éléments en commun.

En réitérant le processus, on établité l'existence des injections:

A_1\cup A_2 \rightarrow (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\} \rightarrow (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1,x_2\}\rightarrow ... \rightarrow (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1,...,x_n\} = (A_1\cup A_2)\setminus A_1

(A_1\cup A_2)\setminus A_1\subset A_2 vu qu'on a retiré tous les éléments de A_1, et en composant toutes ces injections,
on obtient une injection de A_1\cup A_2 dans A_2, et comme on a supposé A_1\cup A_2 infini, A_2 doit l'être aussi, d'où la contradiction.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 28-08-08 à 00:28

Je vois bien l'injection de \Large{ A_1\cup A_2} dans \Large{ (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\}} et cela tient de ce que \Large{ A_1\cup A_2} est infini.

En revanche, je n'arrive pas à saisir l'injection de \Large{ (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\}} dans \Large{ (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1,x_2\}}.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 28-08-08 à 00:36

Cela tient du fait que (A_1\cup A_2)\{x_1} est infini.

En utilisant le résultat que tu as dut avoir montré dans ton post du 24/08/2008 à 15:20,

on peut par hypothèse injecter \mathbb{N} dans A_1\cup A_2, donc on peut injecter \mathbb{N}\setminus\{0\} dans (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\},
et comme \mathbb{N}\setminus\{0\} est équipotent à \mathbb{N}, (A_1\cup A_2)\{x_1} est infini.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 28-08-08 à 00:43

Mais pour est-ce que \Large{ (A_1\cup A_2)\setminus\{x_1\} } est-il infini ?


Aussi, je ne vois pas comment affirmer qu'il existe alors une injection de \Large{ \mathbb{N}\setminus\{0\} dans \Large{ (A_1\cup A_2)\setminus\{x_1\}} !

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 28-08-08 à 00:51

Par hypothèse il existe une injection f:\ \mathbb{N}\rightarrow A_1\cup A_2.

Si x_1 admet un antécédent n\in \mathbb{N} par f (et donc un seul du fait que f est injective), la restriction de f sur \mathbb{N}\setminus\{n\} est injective et à valeurs dans (A_1\cup A_2)\setminus \{x_1\}, et il est clair que \mathbb{N}\setminus\{n\} et \mathbb{N}\setminus\{0\} sont en bijection.

si x_1 n'est pas dans dans f(\mathbb{N}), il est immédiat que la restriction de f sur \mathbb{N}\setminus\{0\} est aussi injective (on restreint une injection).

Posté par
Fradel
re : Tribu / Algèbre de Boole 29-08-08 à 09:53

Bonjour à tous

on peut aussi utiliser comme définition d'un ensemble fini, la définition qu'on avait en terminal : un ensemble A est fini s'il est vide ou s'il existe un entier naturel non nul n tel que A et l'ensemble des entiers naturels x vérifiant  1xn soit équipotent (c'est-à-dire qu'il existe une bijection du premier dans le second)
Ce nombre n est alors appelé le cardinal de A.

On démontre rapidemment, je veux dire directement, sans raisonnement par l'absurde, que deux ensembles finis de même cardinal sont équipotents (et réciproquement), que la réunion de 2 (ou d'un nombre fini) d'ensembles finis est fini, qu'un produit cartésien de 2 ensembles finis (ou d'un nombre fini) d'ensembles finis est fini.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 13:28

Ok romu.

Ensuite, on se donne \Large{ A_k = \{ 2k , k\in\mathbb{Z} \} }.
Alors \Large{ \forall k } \Large{ A_k\in\mathcal{T} } mais \Large{ \Bigcup_{k\in\mathbb{N}} A_k = \{ entiers \, pairs \} \notin \mathcal{T} .

Est-ce bien cela ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 13:52

oui c'est ça

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:04

Ok.
Tu as dit plut haut :

Citation :
Pour que ce soit une tribu il faudrait remplacer dans la définition de cette famille le terme "fini" par "dénombrable".



Donc on peut montrer que \Large{%20\{A\in\mathcal{P}(E)\,,\,A\,denombrable\,ou\,A^c\,denombrable\,\}} est une tribu ?


i) \Large{\empty} est fini donc dénombrable
ii) si \Large{A\in \mathcal{T}} alors \Large{ A^c } aussi.
iii) on se donne \Large{ A_n\in\mathcal{T} } et on veut démontrer que \Large{ \Bigcup_{n\in\mathbb{N}} A_n \in\mathcal{T}

si \Large{ \foral n \in\mathbb{N} \Large{ A_n} est dénombrable alors \Large{ \Bigcup_{n\in\mathbb{N}} A_n aussi.
sinon (i.e. \Large{ \exists n_0 \in\mathbb{N} tel que \Large{ A_{n_0} } soit non dénombrable) alors \Large{A_{n_0}^c } est dénombrable car \Large{A_{n_0}\in\mathcal{T}}.

Mais la j'arrive pas à poursuivre : \Large{\Bigcup_{n\in\mathbb{N}} A_n = \Bigcup_{n\in\mathbb{N}\setminus_{n_0}} A_n\cup A_{n_0} est-il dénombrable ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:15

si 3$A_{n_0}^c est dénombrable, 3$\Bigcap_n A_n^c l'est aussi,
autrement dit 3$\Bigcup_n A_n a un complémentaire dénombrable.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:18

Pourquoi a-t-on que \Large{\Bigcap_{n\in\mathbb{N}} A_n^c } dénombrable ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:22

parce que 3$A_{n_0}^c est dénombrable et 3$\bigcap_n A_n^c \subset A_{n_0}^c.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:34

Je vais paraître idiot, mais je n'arrive pas à montrer ta dernière inclusion !

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:35

comment tu définis l'intersection?

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:47

Soient \Large{A,B} deux sous-ensembles de l'ensemble \Large{X}
On définit \Large{ A\cap B = \{x \in X \, , \, x\in A \, et \, x \in B \} ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:56

oui mais ici c'est plutôt l'intersection d'une famille d'éléments qu'il s'agit.

L'intersection des (X_i)_{i\in I} c'est par définition l'ensemble \{x:\ \forall i\in I,\ x\in X_i\}.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 14:59

Soit \Large{x\in\Bigcap_{n\in\mathbb{N}} A_n^c}.

Donc, \Large{\forall n\in\mathbb{N}}, on a \Large{x\in A_n^c}. En particulier, pour \Large{ n=n_0} et donc \Large{x \in A_{n_0}^c}.


C'est aussi simple que ça ?!

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 15:04

oui

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 02-09-08 à 15:05

Bon très bien, merci romu pour toute ton aide.

Posté par
Fradel
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 13:09

Bonjour romu,

Si j'ai bien compris, tu dis qu'un ensemble est dénombrable quand il est "strictement" dénombrable (c'est-à-dire équipotent à ) ou fini.
Sans revenir sur les différentes définitions de la dénombrabilité (voir par exemple Ensemble dénombrable ..., quelqu'un sait-il s'il y a une définition officielle d'un ensemble dénombrable.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 13:39

Bonjour Fradel,


voici ce que moi j'ai compris :

On se donne un ensemble \Large{X}.
S'il est en bijection avec \Large{\mathbb{N}} (on dit alors que \Large{X} et \Large{\mathbb{N}} sont équipotents et on note \Large{card(X)=card(\mathbb{N})) alors \Large{X} est dénombrable.

S'il s'injecte dans \Large{\mathbb{N}} (on note alors \Large{card(X)\le card(\mathbb{N})) alors il est dit au plus dénombrable.

Un ensemble au plus dénombrable est donc dénombrable.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 17:44

Bonjour à vous,

il y a deux définitions qui sont toutes les deux très utilisées (mais il me semble que la plus large est plus utilisée).

La plus stricte dit qu'un ensemble dénombrable est un ensemble en bijection avec \mathbb{N}.
Pour un ensemble qui est en bijection avec une partie de \mathbb{N}, on dit alors qu'elle au plus dénombrable (en particulier les parties dénombrables sont au plus dénombrables, mais le contraire c'est pas toujours vrai).

La plus large (celle de H_aldnoer) dit qu'un ensemble dénombrable est un ensemble en bijection avec une partie de \mathbb{N} (finie ou infinie),
ce qui correspond à la notion d'"au plus dénombrable" pour la première définition.

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 17:45

En général on comprend quelle définition est utilisée par le contexte, ou par une précision de l'auteur.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 18:09

Bonjour romu, qu'entends-tu par être en bijection avec une partie de \Large{\mathbb{N}} ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 18:15

Un ensemble E est en bijection avec une partie de I\subset\mathbb{N}, s'il existe une application bijective f: E\rightarrow I.

Cela revient à dire que E et I sont équipotents, ou encore que l'application f:E\rightarrow \mathbb{N} est injective.

Posté par
H_aldnoer
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 18:17

Ok.
Dis moi tu connais le Pagès par coeur ou quoi ?

Posté par
romu
re : Tribu / Algèbre de Boole 04-09-08 à 18:20

Non pas du tout, je trouve que ça rentre trop dans les détails le Pagès.



Vous devez être membre accéder à ce service...

Pas encore inscrit ?

1 compte par personne, multi-compte interdit !

Ou identifiez-vous :


Rester sur la page

Inscription gratuite

Fiches en rapport

parmi 1674 fiches de maths

Désolé, votre version d'Internet Explorer est plus que périmée ! Merci de le mettre à jour ou de télécharger Firefox ou Google Chrome pour utiliser le site. Votre ordinateur vous remerciera !