Soit n le cardinal de E.
On se demande combien de façons il y a pour choisir A et B tels que AB = E
Calculons d'abord le nombre de façons de choisir B si on a choisi A de cardinal k. On sait tous qu'il y a Cnk façons de choisir un tel A.
Comme on doit obligatoirement inclure dans B le complémentaire de A (pour que AUB=E), choisir B revient exactement à choisir une partie de A, c'est à dire qu'il y a 2k choix.
Ainsi, si on note U={A,B P(E) | AB=E}, on a:
Card U = k=0...n Cnk 2k
On reconnait là le développement de (1+2)n, et on en déduit que
Card U=3n
La réponse cherchée est 3n
Remarque: On peut aussi construire une bijection entre U et l'ensemble des fonctions de E dans un ensemble à trois éléments, par exemple {1,2,3}, de la façon suivante:
Pour toute écriture de E sous la forme AB, j'associe la fonction qui à x associe 1 si x est dans A seulement, 2 si x est dans B seulement, et 3 si x est dans A et B à la fois. C'est clairement une bijection.