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Niveau Maths sup
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injection

Posté par
romu
27-10-07 à 14:28

Bonjour, j'ai du mal à montrer cette proposition:

Citation :
Soit une application f: X \rightarrow Y,

1) f est injective si et seulement si il existe une application g: Y\rightarrow X,\ g\circ f = id_X (on dit que gest un inverse à gauche de f)

2) f est surjective si et seulement si il existe une application g: Y\rightarrow X,\ f\circ g = id_Y (on dit que gest un inverse à droite de f),

3) f est bijective si et seulement si il existe une unique application g: Y\rightarrow X,\ g\circ f = id_X\ \mbox{ et } f\circ g = id_Y.



Pour la 1), je bloque sur l'implication direte.
Notre prof fait comme ceci:

On suppose que f  est injective, et on veut construire une application g: Y\rightarrow X telle que g\circ f = id_X.

On a Y=Y_0 \cup Y_1, avec Y_0 = f(X) et Y_1 = Y\setminus f(X).

On définit l'application f_0: X\rightarrow Y_0 telle que f_0(x)=f(x) quelque soit x\in X.

Donc f_0 est bijective, et on pose g_0=f_0^{-1}.

Puis on construit une application g: Y\rightarrow X telle que pour tout y\in Y,

on a g(y)=g_0(y) si y\in Y_0, g(y)=g_1(y) si y\in Y_1.

J'ai l'impression que mon prof a pris une application g_1:Y\rightarrow X au pif, a-t'on le droit de faire ça?
Ne doit-on pas construire cette application g_1 pour pouvoir l'utiliser?

Merci pour votre aide.

Posté par
Camélia Correcteur
re : injection 27-10-07 à 14:32

Bonjour romu toujours les cardinaux?

La dem de ton prof est correcte. Comme de toute façon une telle g n'est pas unique, il suffit de décrire une construction qui prouve l'existence. En effet, g est uniquement définie sur f(X), mais sur le complémentaire n'importe quoi fait l'affaire, puisque ces points n'interviennent pas dans le calcul de g o f.

Tu t'en sors pour 2)?

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 14:54

Bonjour Camélia,

oui c'est vrai, je viens de penser que par exemple,
si Y_0 est non vide, je peux fixer un y_0\in Y_0, et définir l'application g_1: Y \rightarrow X telle que g_1(y)=g_0(y_0).

Si par contre Y_0 est non vide, on a donc X est vide, et là je ne vois pas vraiment comment trouver g_1 ?

Posté par
Camélia Correcteur
re : injection 27-10-07 à 15:11

Je suppose que X est sous-entendu non-vide, sinon f:XY, commence à poser des problèmes et de toute façon il n'existe aucune fonction à valeurs dans hormis Id()

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 15:34

d'accord, donc à ce moment là pas de souci, merci Camélia.
Je regarde la 2).

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 15:46

Pour la 2), l'implication réciproque il n'y a pas de souci. Par contre pour l'implication directe...

Donc on suppose f surjective.
Soit y\in Y, on considère f^{-1}(\{y\}), et là il faudrait trouver un procédé pour prendre un élément de f^{-1}(\{y\}) (qui est non vide par hypothèse),
mais je ne vois pas quel procédé utiliser.

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 17:57

Pardon, c'est ma faute, j'ai mal lu mon cours, en fait il n'y a pas d'implication réciproque,

Je vais tâcher de chercher un contre-exemple.

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 18:46

Je récapitule, je dois trouver une application f: X\rightarrow Y non surjective, telle qu'il existe une application g:Y\rightarrow X, f\circ g = id_Y.

Mais je n'arrive pas à trouver un tel contre-exemple.

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 19:23

ok,

en tout cas, je commence à croire que c'est bien faux dans le cas général, car apparemment cette propriété entraîne l'axiome du choix, et donc ce serait plus un axiome.

Donc il doit bien y a voir un contre-exemple.

Posté par
Dielienne
re : injection 27-10-07 à 19:31

Bonsoir,

Ca me semble faux de dire qu'on peut trouver f non surjective telle que fog=idY.
En effet si pour tout y de Y on a f(g(y))=y alors on a un antécédent de y par f qui est g(y)

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 19:50

Bonsoir Dielienne,


oui je suis bête, je me suis emmêlé les pinceaux.
En fait je cherche une application f:X\rightarrow Y surjective qui n'admet pas d'inverse à droite,

c'est à dire que pour toute application g:Y\rightarrow X, on doit avoir pour une telle application f: f\circ g \neq id_Y.

Posté par
Dielienne
re : injection 27-10-07 à 21:19

Rebonsoir

Es tu certain d'avoir bien relu ton cours ?
Parce qu'il me semble avoir eu cet exercice en Licence et en cherchant sur wikipedia ils ont le même énoncé :

=> Etre équivalent à l'axiome du choix ne veut pas dire entraîner l'axiome du choix ^^

Posté par
romu
re : injection 27-10-07 à 21:40

mais si une proposition P est équivalente à une proposition Q,
alors en particulier la proposition P entraîne la proposition Q.

Donc si on arrive à montrer que cette proposition est vraie sans faire appel à l'axiome du choix (ce qui risque fort de ne pas être possible),
alors l'axiome du choix sera vraie et démontré.
Et donc ce ne serait plus un axiome vu qu'on pourrait à ce moment là le démontrer à partir de proposition découlant des autres axiomes, non?

Dans mon cours, il n'y a pas l'équivalence, mais après réflexion ça veut pas forcément dire que c'est faux, mais qu'on ne pourra pas le démontrer sans l'axiome du choix, peut-être.

Posté par
Dielienne
re : injection 27-10-07 à 23:45

Bien entendu oui, à ce moment là ce ne serait pas un axiome.
Mais dans la preuve que tu avais commencé à faire à ce sujet il me semble que tu devais t'en servir pour conclure

Je disais juste que l'équivalence entre un axiome et une propriété ne veut pas dire que l'axiome n'en est plus un.
Mais il sera impossible de "montrer la propriété" sans accepter l'axiome, même si c'est fait de manière cachée.

Posté par
romu
re : injection 28-10-07 à 00:13

oui, je crois que je commence à comprendre ce que tu me dis.
En fait je ne trouverai sûrement pas de contre-exemple.

Même si je rejette l'axiome du choix, je ne pourrais pas pour autant montrer que cette propriété est fausse.



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