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Niveau Licence Maths 1e ann
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Abus de notation ?

Posté par
SkyMtn
10-12-17 à 14:11

Bonjour. Il y a quelque chose qui me chiffonne dans cette écriture f : X\times Y \to ...,
 \\  (x,y)\mapsto ... (les "..." sont volontaire, on peut les remplacer par ce qui faut). Comment peut-on définir cette "application" par la donnée d'un couple (x,y) ? Car implicitement on est capable d'extraire un x et un y dans leurs ensembles respectifs, or rien ne le garantit :/ Même, quand on écrit par exemple \forall (x,y)\in\R^2,..., cela signifie implicitement que x et y sont réels, alors qu'ils ne sont nulle part quantifiés. Si cela est toléré alors on peut montrer que toute application f:E\to F est surjective : la preuve soit f(x)\in F, alors f(x)=f(x) et f est surjective ! (je sais que c'est complètement faux d'écrire ça, c'est pour illustrer, mais c'est aussi maladroit que de commencer une phrase par "soit un couple (x,y)...".

S'agit-il d'un abus ? Si oui pourquoi on le tolère, sinon pourquoi je trouve ça bizarre ?

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 14:54

Bonjour
Je n'ai rien compris à votre interrogation. Qu'entendez-vous par "extraire" ?
Il n'y a rien à comprendre, c'est une application à deux variables. L'ensemble des valeurs pouvant être rentrées est donc le produit cartésien entre les deux ensembles considérés...
(x,y)\in R^2 n'est pas du tout implicite. ça veut dire ce que ça veut dire, revoir le produit cartésien si doute.
Je ne comprends pas non plus la "démo".

Posté par
lafol Moderateur
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 14:58

Bonjour
Il ne s'agit nullement d'un abus, si on sait que le produit cartésien de deux ensembles A et B est l'ensemble de tous les couples (a,b) avec a quelconque dans A et b quelconque dans B
Et je ne vois pas le rapport avec ta soi disant preuve que toute f serait surjective

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 15:01

Bah justement... dans la notation (x,y)\in\R^2 les variables x et y sont libres.
En théorie des ensembles, étant donnés deux objet x,y on pose (x,y) = \{\{x\},\{x,y\}\} (ici ces objets sont quantifiés) et on définit le produit cartésien en compréhension par X\times Y = \{ z\in P(P(X\cup Y)) \;\vert\; \exists x\in X:\exists y\in Y : z = (x,y)\} .

Mon problème c'est que cela induit qu'on peut définir un objet avec plusieurs occurrences sans les quantifier. :/

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:04

Quelle est la définition d'objet quantifié avec laquelle tu travailles ?

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:18

Pour moi : un objet (i.e. une lettre) est quantifié dès lors qu'il apparait après un quantificateur d'universalité ou d'existence. :/

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:24

(x,y)\in R^2 est une proposition si cela t'apaise !
et (x,y)\in A\times B \Leftrightarrow \left\lbrace\begin{matrix} x\in A\\ y\in B \end{matrix}\right.

quantifier (x,y) c'est quantifier x et y.

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:30

Dans ce cas on fait une exception en définissant la "quantification" d'un couple par ce biais. Parce qu'en toute rigueur, on devrait dire par exemple "fixons z\in A\times B. Il existe alors a\in A, b\in B de sorte que z=(a,b) ...". Autrement faudrait définir un projecteur de "coordonnées", mais je ne vois pas comment le faire formellement surtout ^^

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:32

Oui mais c'est du pipo total...
c'est trivial par définition du produit cartésien AxB, pas besoin de le prouver.

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:36

Trivial ? Je ne pense pas Si on balance comme ça (x,y) à un ordinateur, il ne saura pas quoi faire ^^ On a quand même deux variables libres qui traînent... pour moi c'est troublant

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:39

Si on balance (x,y) à un ordinateur il ne va rien faire surtout, puisqu'on ne lui aura rien demandé.

Je peux comprendre que tu ne sois pas convaincu mais je ne vois pas trop pourquoi. Qu'est-ce qui te gêne concrètement ? Toujours pas convaincu que quantifier (x,y) c'est quantifier x et quantifier y ? D'autant que la quantification n'est pas le sine qua non de la proposition : les quantités peuvent avoir été introduites.

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:42

Disons que \forall (x,y)\in\R^2, \phi(x,y) n'est pas une formule bien formée car il y a deux occurrences : une pour x, une autre pour y, sans qu'aucune des lettre ne soit explicitement "fixée" dans la théorie :/

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:43

Ah. Sûr ?

\phi (x,y)=\phi ((x,y))


Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:45

Ah sûr ? Que sont x et y ?

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:50

Des réels quelconques, bel et bien quantifiés au préalable. (mais ça tu n'as pas l'air d'en être convaincu)

Une occurrence d'un couple de R^2 équivaut à deux occurrences d'éléments de R.

Et si tu es vraiment un sceptique à 100%, on peut finir de s'en convaincre en remarquant que la proposition (x,y)\in R^2 est équivalente à (P(x))\wedge (P'(y)) où P et P' sont des propositions (ici, appartenance à R et elles sont équivalentes), donc nécessairement toute proposition sur (x,y) entraînera le même résultat par définition du produit cartésien.

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:53

D'accord, mais il faut au préalable évoquer cette "transformation" d'écriture (au moins une fois).
Je pense que c'est un petit peu plus clair vu comme ça

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:58

Oui, c'est vrai que c'est pas si évident la première fois qu'on se pose la question, mais dans la pratique c'est ce qui se passe tout le temps.

Je suis d'ailleurs d'accord pour dire qu'écrire f((x,y)) fait moins mal aux yeux, mais il faut bien comprendre que c'est la même chose.

Posté par
Schtromphmol
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:58

De toute façon si on veut vraiment être rigoureux il ne faut pas mettre de symbole appartient après un quantificateur. \forall (x,y)\in\R^2, \phi(x,y) est un raccourci pour \forall x,y \:\:\: (x,y)\in \R^2 \Rightarrow \phi(x,y) et ça n'a pas moins de sens que \forall x\in\R \forall y\in\R \:\:\: \phi(x,y).

Posté par
Jezebeth
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 18:59

Schtromphmol @ 10-12-2017 à 18:58

De toute façon si on veut vraiment être rigoureux il ne faut pas mettre de symbole appartient après un quantificateur. \forall (x,y)\in\R^2, \phi(x,y) est un raccourci pour \forall x,y \:\:\: (x,y)\in \R^2 \Rightarrow \phi(x,y) et ça n'a pas moins de sens que \forall x\in\R \forall y\in\R \:\:\: \phi(x,y).


Exactement. Dans la pratique on allège les notations mais les gens ont tendance à oublier la proposition cachée dessous.

Posté par
SkyMtn
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 19:04

Schtromphmol Biensûr, mais écrire \forall x\forall y (x,y)\in\R^2\Rightarrow \phi(x,y) est assez lourd (pour d'autre phrases, là ça passe encore), donc on fait un petit "raccourci" d'écriture mais qui ne nuit pas trop à la compréhension ^^

Posté par
Schtromphmol
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 19:07

Ça vient aussi (à mon avis) en grande partie du fait que l'enseignement mathématique jusqu'à un certain stade entretient chez l'élève une vision "théorie des types" (ça c'est des carottes et ça c'est des choux et on mélange pas des carottes et des choux) et il peut sembler curieux après de ne pas préciser la nature d'un objet dès son instanciation quand on entre dans le monde bourbakiste de l'université française ^^

Posté par
Schtromphmol
re : Abus de notation ? 10-12-17 à 19:12

SkyMtn @ 10-12-2017 à 19:04

Schtromphmol Biensûr, mais écrire \forall x\forall y (x,y)\in\R^2\Rightarrow \phi(x,y) est assez lourd (pour d'autre phrases, là ça passe encore), donc on fait un petit "raccourci" d'écriture mais qui ne nuit pas trop à la compréhension ^^


Si tu préfères \forall (x,y)\in\R^2, \phi(x,y) est un raccourcis pour \forall z, z\in \R^2 \Rightarrow \phi(\bf{pr}_1 z, \bf{pr}_2 z), les notations pr étant alles-mêmes des raccourcis pour les projections de z (qui existent).



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