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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Compréhension de définition ensemble dénombrable

Posté par
Chwebie
07-03-18 à 17:25

Bonjour, je révise mon Capes et mon point faible est clairement sur la rigueur et la compréhension des définitions. Depuis que j'enseigne en tant que suppléant que j'ai enfin compris l'importance des définitions (mieux vaut tard que jamais)

Ensemble dénombrable: Un ensemble est dit inifni quand il ne contient pas un nombre fini d'élément.  

Rappel: Un ensemble infini E est dénombrable quand il existe une bijection de sur E.

Sachant donc cela nous avons avons besoins de ces deux conditions.

1) E est dénombrable ssi il existe un ensemble D donc on sait "à priori" qu'il est dénombrable, et une injection de E dans D
2) E est dénombrable ssi il existe un ensemble D donc on sait "à priori" qu'il est dénombrable, et une surjection de D sur E


Voilà mes questions:
1)pourquoi ce mot "à priori" il implique quoi exactement,  pour moi il représente une incertitude et ne défini donc rien clairement
2) Pourquoi pour une injection sommes d'un ensemble DANS un ensemble et pour une surjection d'un ensemble SUR un ensemble.
3)J'ai toujours eu du mal à démontrer une bijection car les termes injection et surjection sont confus dans ma tête. Puis-je les comprendre ainsi?
a) Injection. Chaque élément d'un ensemble E à une unique image dans un ensemble D
b) Chaque élément d'un ensemble D à un antécédent dans un un ensemble E

Les deux réunis impliquant un nombre égaux d'éléments et une bijection.

En vous remerciant.

Chwebie

Posté par
Chwebie
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 17:35

Question bonus.
On explique qu'on admet que D pourra être p, ou p avec p un entier naturel suppérieur ou égale à 1.

Pour l'ensemble ne peut-il être à la puissance p. ça a beau être admis, ça me turlupine.

Posté par
SkyMtn
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 18:06

Bonjour. Reprenons les définitions d'injection et surjection des fonctions.

On dit que f:A\to B réalise une injection de A sur B quand deux éléments de A ayant la même image par f sont égaux. Ce qu'on peut écrire \forall x,x'\in A, f(x)=f(x')\Rightarrow x=x'.

La surjection de A sur B dit que tous les éléments de B sont atteints par au moins une "flèche" partant de A, soit \forall y\in B, \exists x\in A : y = f(x). Cela signifie aussi que tous les éléments de B possèdent des antécédents par f.

1) E dénombrable si, et seulement si il existe une injection de E dans D avec D un ensemble dénombrable.

L'implication directe est vraie, car il suffit de prendre D=E et l'identité pour l'injection.
Réciproquement, supposons que l'on ait D un ensemble dénombrable et \phi : E\to D une injection. On a alors \phi qui réalise une bijection de E sur \phi(E), mais l'image \phi(E) est-elle assurément dénombrable ? Prenons par exemple E = \{1,2,3,4\} et D=\N avec l'identité de E pour injection, mais E n'est pas dénombrable... On peut seulement montrer (sous les hypothèses d'injection) que l'on a juste E au plus dénombrable (fini ou dénombrable).

2) Même remarque, le membre droit du "ssi" n'est pas une condition suffisante.

Posté par
verdurin
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 18:10

Bonsoir,
dire « on sait  a priori que D est dénombrable » dit « on sait qu'il y a une bijection entre N et D ».
Chacune des deux conditions que tu donnes est nécessaire et suffisante.
On a pas « besoin » des deux : elles sont équivalentes.

Pour tes questions 2) et 3).
Si f est une application de A dans (ou sur) B chaque élément de A a une unique image dans B.
     f est injective quand deux éléments distincts de A ont des images distinctes dans B.
     f est surjective quand chaque élément de B est image d'un élément de A. C'est pour ça que l'on dit surjection de A sur B.

Pour la question bonus.
« On » sait qu'il y a une bijection entre N et Z.
Il en découle de façon presque évidente qu'il y a une bijection entre Np et Zp.

Posté par
larrech
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 18:13

Bonjour ,
"a priori" (sans accent sur le a) signifie qu'on sait  que l'ensemble en question est dénombrable, soit que cela résulte de la définition (cas de \mathhbb{N}, évidemment), soit qu'on l'ait démontré (cas de \mathbb{Z},  \mathbb{Q}, etc ) , le résultat étant ici admis.

Posté par
verdurin
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 18:29

Bonsoir SkyMtn.
Il y a effectivement un problème sur la définition de dénombrable.

Personnellement, je dirais que E={1 ; 2 ; 3 ; 4} est dénombrable. Mais la définition a changé plusieurs fois au cours de ma vie. Je ne sais donc pas vraiment si je suis au goût du jour.

Mais dans la question de Chwebie il est clairement précisé que E est un ensemble infini.  

Posté par
carpediem
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 18:48

salut

à mon avis ... il est grand temps d'apprendre le français ... à l'aide d'un dictionnaire ... et les définitions ...

injection de A dans B : ben tout simplement parce qu'on ne peut pas avoir plus d'éléments dans A que dans B donc on ne débordera pas de B

alors que par exemple si on veut créer une injection de R dans Q ... ben à un moment on aura pris tous les éléments de Q et on devra sortir de Q ...

surjection de A sur B : ben tout simplement A recouvre tout B

tout cela est simplement l'exercice de la réflexion sur ces définitions (et la connaissance exacte de ces définitions et du français)

un (autre) exemple d'injection de N dans N : x --> 2x : on arrive dans N mais on ne recouvre pas N

PS : c'est évidemment une injection puisque la fonction x --> 2x est bijective sur R

un (autre) exemple de surjection de Q sur N : p/q --> p : on arrive dans N et on recouvre N et même plusieurs fois


Citation :
Ensemble dénombrable: Un ensemble est dit inifni quand il ne contient pas un nombre fini d'élément.   faux

Rappel: Un ensemble infini E est dénombrable quand il existe une bijection de  sur E.

Sachant donc cela nous avons avons besoins de ces deux conditions.

1) E est dénombrable ssi il existe un ensemble D donc on sait "à priori" qu'il est dénombrable, et une injection de E dans D
2) E est dénombrable ssi il existe un ensemble D donc on sait "à priori" qu'il est dénombrable, et une surjection de D sur E


bleu montre que E = {1, 2, 3, 4} est dénombrable

qu'un ensemble soit fini ou infini il est dénombrable ou pas ... et évidemment tout ensemble fini se dénombre trivialement ...

Posté par
luzak
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 19:00

verdurin @ 07-03-2018 à 18:29


Il y a effectivement un problème sur la définition de dénombrable.
Personnellement, je dirais que E={1 ; 2 ; 3 ; 4} est dénombrable. Mais la définition a changé plusieurs fois au cours de ma vie. Je ne sais donc pas vraiment si je suis au goût du jour.  

Bonsoir verdurin !
J'ai le même problème que toi ! J'essaie de m'astreindre à dire "au plus dénombrable" mais je trouve cela compliqué.
Il semble que dans la "bible" dénombrable signifie "en bijection avec \N " donc implicitement infini...

Posté par
carpediem
re : Compréhension de définition ensemble dénombrable 07-03-18 à 19:15

ouais je comprends ta réaction ... encore cet impérialisme anglo-saxon + la méconnaissance de la langue française qui conduit à de telles absurdités ...

avec cette définition E = [1, 2, 3, 4} n'est donc pas dénombrable ... même un bébé sait dénombrer un plateau où se trouve quatre bonbons (des études intéressantes ont été mené sur ce sujet pour connaitre la capacités de dénombrer en fonction de l'age)

de la même façon supérieur qui est devenu > alors que supérieur est

avec > 0 n'est donc plus positif (ni négatif) alors qu"avec il est positif (et négatif donc nul) et heureusement que 0 = 0



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