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Niveau Maths sup
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Bijectivité et Ensembles

Posté par Serphone (invité) 08-09-05 à 18:56

Bonsoir,
Soit f: EF. Montrer que:
f bijective AE, f(E\A) = F\f(A) (en fait c'est f(A barre) = (f (A)) barre, je ne suis pas sur de l'avoir bien retranscrit :p)

Supposons f bijective,
  Soit AE,
   Montrons que f(E\A) = F\f(A) par double inclusion:
  Soit y f(E\A) et x E\A / f(x) = y
    Alors, x A, or f est bijective donc y f(A)
donc y F\f(A)
Alors f(E\A) F\f(A).

Reciproquement,
  Soit y F\f(A) et x E / f(x) = y
Alors y f(A) donc x A
Alors x E\A et donc y f(E\A)

donc f(E\A) F\f(A).
et alors f(E\A) = F\f(A).

Ayant un certain mal à manipuler les images et réciproques de parties, j'aimerais avoir votre avis sur cette "moitié" de démonstration qui contient surment des erreurs, disons que j'ai un peu l'air de me repeter et j'ai peur de ne pas utiliser le fait que f soit bijective correctement.
Sinon pour la 2e partie, je n'arrive pas à utliser l'égalité pour montrer que f est bijective, enfin plus exactement je ne vois pas ce que je dois montrer (à part que yF, !xE / f(x) = y), auriez vous un chemin sur lequel je puisse m'engager?

Merci d'avance pour vos réponses et vos conseils.

Posté par minotaure (invité)re : Bijectivité et Ensembles 08-09-05 à 19:24

salut

<=

injective ?

soit y et z dans E tel que f(y)=f(z)
raisonnement par l'absurde y different de z.

on prend A={y} donc f(E\{y})=F\f({y})

or z appartient a E\{y} donc f(z) appartient a f(E\{y})
donc a F\f({y})
comme f(z)=f(y) f(y) appartient a F\f({y}).

contradiction.

donc f injective.

surjective ? on prend A=ensemble vide.
F(E)=F ok.f surjective.

donc f bijective.

Posté par Serphone (invité)re : Bijectivité et Ensembles 08-09-05 à 19:33

Merci d'avoir répondu si rapidement
Il est clair que j'avais tort de vouloir m'acharner à prouver que f était bijective directement et qu'il était plus simple de montrer qu'elle était à la fois injective et surjective.
Et sinon la première partie du raisonnement est-elle correcte?

Encore merci minotaure

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re:Bijectivité et Ensembles 08-09-05 à 19:51

Bonjour Serphone;
on peut parfois éviter la double inclusion en montrant carrément l'égalité par équivalence successives mais il faut faire attention en s'assurant à chaque symbole \Longleftrightarrow de la validité de la réciproque je m'explique:
ici on peut écrire,
(\forall A\subset E)(\forall y\in F)
y\in f(\bar{A})\Longleftrightarrow\exists x\in\bar{A}/y=f(x) (c'est bien une équivalence,les deux sens sont valides)
et comme on sait que f est bijective,y n'a pas d'autres antécédents autre que ce x on peut donc poursuivre en écrivant,
\Longleftrightarrow(\forall z\in A)(y\neq f(z)) (noter la possibilité de retour)
\Longleftrightarrow y\notin f(A)
\Longleftrightarrow y\in\bar{f(A)}
ainsi on peut affirmer maintenant que:
\fbox{(\forall A\subset E)f(\bar{A})=\bar{f(A)}}
pour la réciproque je crois qu'il vaut mieux ici montrer successivement la surjectivité et l'injectivité de f:
surjectivité
f(\empty)=f(\bar{E})=\bar{f(E)}=\empty d'où \fbox{f(E)=F}
injectivité
soient \fbox{x\neq x'} deux éléments distincts de E on peut écrire,
\{x\}\cap\{x'\}=\empty donc \{x\}\subset\bar{\{x'\}} donc f(\{x\})\subset f(\bar{\{x'\}})=\bar{f(\{x'\})} donc \fbox{f(x)\neq f(x')}
Voilà,j'espére que c'est assez clair.
Sauf erreur bien entendu

Posté par Serphone (invité)re : Bijectivité et Ensembles 08-09-05 à 20:07

C'est très clair, merci beaucoup.
Pour l'équivalence, mon prof est assez pointilleux sur son utilisation (et il a raison je trouve :p) donc je n'ose pas trop l'utiliser sauf dans des cas qui me semblent évident, c'est pour ça je trouvais la double inclusion plus "prudente", maintenant c'est vrai que l'équivalence est beaucoup plus courte ici

Cependant j'aimerais quand même avoir un avis sur ma double inclusion, histoire de savoir si je commence à avoir le coup ou pas du tout ^^

Merci encore de me consacrer du temps

Posté par
elhor_abdelali Correcteur
re:Bijectivité et Ensembles 09-09-05 à 02:24

Oui Serphone,ton raisonnement est correct:c'est un peu long mais juste.



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