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Niveau Licence Maths 1e ann
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Méthodologie Mathématiques

Posté par
bill159
21-11-09 à 15:56

Bonjour,

Comment démontrer qu'une application de A vers p(A) ne peut exister?

Merci d'avance

Posté par
kybjm
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 16:06

Ta phrase "Comment démontrer qu'une application de A vers p(A) ne peut exister?" est contradictoire :

Si tu dis  "une application de A vers..." , tu parles d'une certaine application qui donc existe et donc tu ne peux après dire qu'elle n'existe pas !

Par contre tu rencontres des questions de la forme
   "montrer qu'il n'existe pas d'application de X vers Y qui vérifie telle propriété P"

On raisonne par l'absurde

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 16:08

ah oups je reformule ma question:

Comment montrer qu'il n'existe pas une application surjective qui va de A vers P(A)?

ça me tord le cou...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 17:32

Posté par
Camélia Correcteur
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 17:34

Bonjour

Soit f:A\to P(A) une application. Soit

X=\{a\in A|a\notin f(a)\}

Montre que X n'est pas dans l'image de f.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 17:53

X n'est pas dans l'image de A? Mais ça se voit, tu a écris a n'appartient pas à f(a)...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:07

je suppose l'application de A vers p(A) surjective noté s et je fais le raisonnement par l'absurde:

comme l'application est surjective alors il existe un x appartenant à A tel que X=s(x) (je suppose X image de A...)

ensuite?

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:12

si x appartient à X alors il appartient aussi à s(x) et comme X n'inclue pas d'élément a de p(A) donc pas d'image

alors x n'appartient pas à X (ce que je viens d'affirmer au départ) ->contradiction donc il n'existe pas cette sorte d'application...

est-ce juste comme raisonnement?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:13

Bonjour.

Dans ce cas là, que peux-tu dire sur l'appartenance de x à X ?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:15

Citation :
comme X n'inclue pas d'élément a de p(A) donc pas d'image

Je ne comprend pas très bien ...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:15

même si ce raisonnement me paraît cohérent, je ne vois pas pourquoi on a dit "si x appartient à X..."

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:18

Citation :
Citation :
comme X n'inclue pas d'élément a de p(A) donc pas d'image

Je ne comprend pas très bien ...



dans le post de 17h34 camélia a consideré
Citation :
X=\{a\in A|a\notin f(a)\}


c'est bien écrit a\notin f(a)

X est un ensemble où il n'y a pas d'élément de cet ensemble contenue dans p(A)...

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:20

On suppose qu'il existe une application s : A \to P(A) surjective.
On pose X = \left{ x \in A \; | \; x \notin s(x) \right}.
Comme s est surjective, il existe x \in A tel que s(x) = X.

Aboutis à une contradiction.

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:22

Citation :
X est un ensemble où il n'y a pas d'élément de cet ensemble contenue dans p(A)...

X est l'ensemble des éléments qui n'appartiennent pas à leur image.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:23

ah alors pourquoi a-t-dit que X=s(x)?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:24

Parce que X \in P(A), et que s : A \to P(A) est surjective.
X est un élément de l'ensemble d'arrivée, il a donc un antécédent dans l'ensemble de départ.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:28

Citation :
X est l'ensemble des éléments qui n'appartiennent pas à leur image.


et après on dit que \large X \in P(A)

là je suis plus...

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:31

X est une partie de A, donc X \in P(A), je ne vois pas le problème.
Peut importe les éléments de X, on a X inclus dans A.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:37

Pour le post de 18h20:

on a supposé l'application surjective

X=s(x)

x appartient à X donc à s(x), donc il n'appartiendrai pas à X contradiction!

je ne comprend pas très bien...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:44

Comme s est surjective, il existe x \in A tel que s(x) = X.

si je dis que xX alors il appartiendrai à s(x) or dans l'ensemble X, x s(x)

alors s'il appartient à s(x) il ne peut appartenir à X donc contradiction.

mais comment on a pu dire que x appartient à X?

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 18:46

Citation :
mais comment on a pu dire que x appartient à X?


parceque X inclue dans A?

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 19:05

up je galère!

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 19:26

ah seulement x n'appartient pas à s(x)

alors voilà comment je raisonne:

X inclue dans A alors logiquement il est inclue dans p(A) (par définition d'une partition)

si x appartient à X alors il n'appartient pas à s(x) (carX = \left{ x \in A \; | \; x \notin s(x) \right})

et s'il n'appartient à s(x) alors il n'appartient pas à X (car on a supposé s(x) surjective donc il existe x tel que X=s(x))

est-ce juste?

et autre chose pour X, on a bien dit que x appartient à A mais pas à s(x) (p(A)), déjà là c'est faux par définition d'une partition...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 19:32

à l'aide...

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 19:44

Pourquoi tu parles de partition ?
P(A), c'est l'ensemble des parties de A, il n'y a pas de partition en jeu.

A ce stade là, je crois que le mieux est que tu aies une rédaction complète, tu as juste besoin de remettre les choses au clair.

On suppose qu'il existe une application s : A \to P(A) surjective.
On pose X = \left{x \in A \; | \; x\notin s(x)\right}.
On a X \in P(A), comme s est surjective, il existe x \in A tel que s(x) = X.

On distingue deux cas : x \in X, et x \notin X.
Si x \in X, alors, par définition de X, on a x \notin s(x), c'est-à-dire x \notin X, ce qui est absurde.
Si x \notin X, alors, toujours par définition de X, on a x \in s(x), soit x \in X.
Les deux cas aboutissent à une contradiction, il n'existe donc pas d'application surjective de A dans P(A).

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:01

au fait déjà c'est absurde de poser X comme ça,

comment il peut appartenir à A mais pas à une de ses parties??

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:04

mais s(x) appartient à P(A) alors si X n'appartient pas à p(A) alors il n'appartiendra pas à s(x)

bizarre bizarre...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:06

donc au final si on aboutit à une contradiction c'est que la définition de X est-elle même absurde non?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:12

Citation :
comment il peut appartenir à A mais pas à une de ses parties??

Qui est "il" ?
X n'appartient pas à A, il est inclus dans A !! C'est quand même différent ...

Si x \in A, par définition de s, s(x) est une partie de A, donc on peut toujours se poser la question de savoir si x appartient à s(x) ou non.
X est simplement l'ensemble des éléments x qui n'appartiennent pas à s(x).

Il est parfaitement bien défini, il n'y a aucune absurdité dans sa définition. Eventuellement, il peut être vide, mais ça n'est pas absurde ...

Si on abouti à une contradiction, c'est qu'à un moment, l'hypothèse qu'on a faite est fausse.
La seule hypothèse qu'on a faite, c'est : "il existe s : A \to P(A) surjective".
C'est donc celle-ci qui est fausse, il n'existe pas de surjection de A dans P(A).

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:36

donc au final, on a posé X l'ensemble des éléments n'appartenant pas à s(x) (qui est lui une partie de A).

l'hypothèse fausse qu'on ai faite "il existe s surjective" en d'autre terme il existe x appartient à X tel que X=s(x)

elle est carrément fausse puisque que nous avons dit que X différent de s(x)?

non?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:42

X est l'ensemble des éléments x tels que n'appartient pas à s(x). Dans ta formulation, ça laisse sous-entendre que le x est fixé ...

Citation :
elle est carrément fausse puisque que nous avons dit que X différent de s(x)?

Je ne comprends pas.

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 20:44

Je reprends : X est l'ensemble des éléments x qui n'appartiennent pas à s(x), c'est à dire l'ensemble des x qui vérifient x \notin s(x).

J'ai l'impression que tu confonds x et X ...

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 21-11-09 à 23:52

une autre solution,

soit n éléments dans A, on décompte le nombre d'éléments dans P(A)

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 08:43

Oui, si A est un ensemble à n éléments, P(A) est un ensemble à 2^n éléments, donc il ne peut y avoir de surjection de A dans P(A), car 2^n > n.

Cette solution est valable, mais seulement dans le cas où A est un ensemble fini.
Celle dont on discutait est valable pour tout ensemble A, même infini.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 13:08

On a X \in P(A), comme s est surjective, il existe x \in A tel que s(x) = X.

pourquoi X appartiendrai à P(A)?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:14

Parce que X est inclus dans A ! C'est la n-ième fois qu'on le répète.
Tu sais ce que c'est P(A) ?

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:16

oui c'est l'ensemble des parties de A

mais alors pourquoi on a dit que X est l'ensemble des a de A tel a n'appartient pas à s(x)?

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:21

Citation :
X est l'ensemble des a de A tel a n'appartient pas à s(x)

Non ! X est l'ensemble des x de A tel que x n'appartient pas à s(x) !

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:26

ah ok et s(x) est l'image de x par s

et comme X appartient à P(A) car inclue dans A alors si s surjective il  existerai un x tel que s(x)=X

s(x) image de x par s et X appartient logiquement à P(A) ensemble d'arrivé donc s(x)=X

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:29

Voilà, et maintenant, tu peux reprendre le raisonnement de ma preuve, discuter suivant si x appartient ou non à X, et aboutir à une contradiction.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:30

oui le reste j'ai compris c'était s(x)=X qui me dérangeait

ouf j'ai passé bcp de temps dessus la persévérance ça paie

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:33

Ok, l'essentiel est là, le tout est de voir avec quels ensembles on travaille.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:36

oui avec un ensemble fini, j'utilise les dénombrements... qui est bien sûr plus simple que ce raisonnement qu'on vient de faire.

Posté par
Arkhnor
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:37

Ce qui est assez joli, c'est que notre raisonnement montre sans aucun calcul que 2^n > n pour tout n.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:39

oui quelle perspicacité!

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:47

autre question,

si X est l'ensemble des x appartenant à A mais pas à P(A) et si X appartient à P(A) car inclus dans A alors d'autres éléments appartenant à P(A) sont dans X (et certainement pas les x...)

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:50

j'ai dit une bêtise?

Posté par
Camélia Correcteur
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:51

J'ai l'impression que tu n'as pas compris ce qu'est une applivcation de A davs P(A).

Alors voilà deux exemples:

A={1,2,3} f(1)={1,2} f(2)={1,3} f(3)=


A=R f(x)=[x,+\infty[ pour tout x.

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:53

je n'ai pas compris tes exemples camélia

Posté par
bill159
re : Méthodologie Mathématiques 22-11-09 à 14:55

une application (à chaque élément de A on lui associe un unique élément de p(A) de A vers P(A), eh bien il y en a plusieurs

par exemple,


A={0,1} alors P(A)=,{0},{1},{0,1}

et on peut associer 0 à {1} par exemple

de même 1 à {0}

il y a  plusieurs combinaisons possibles...

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