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Niveau Maths sup
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Dénombrements

Posté par
Wilfred1995
15-03-18 à 05:17

Bonjour à tous.
Soit A, B et C trois ensembles finis.
1- on suppose que ces trois ensembles sont deux à deux  disjoints.
Exprimer Card(A\cup B\cup C) en fonction de Card(A), Card(B) et Card(C)
On a Card(A\cup B\cup C)= Card(A)+Card(B)+Card(C)
2- on suppose A, B et C quelconques, exprimer Card(A\cup B\cup C) en fonction de {Card(A)},{Card(B)},{Card(C)},{Card(A\cap B)},{Card(B\cap C)} et {Card(A\cap B\cap C)}
On a  Card(A\cup B\cup C)=Card(A)+Card(B)+Card(C)-Card(A\cap B)-Card(B\cap C)-Card(A\cap B\cap C)
3- soit A_1;A_2;{.......}A_n n ensembles finis avec n\geq 2
Donner l'expression du Card\left(\bigcup_{k=1}^n{A_k}\right) que je ne m'ens sort pas du tout. Merci

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 07:25

Bonjour,
Ta formule pour 2- est fausse.
Regarde avec A = {a;b;c;i} B = {c:d:e:f} C = {f;g;h;i} .
Essaye de trouver une formule symétrique en A, B, C ; pour pouvoir la généraliser dans 3-.

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 08:44

Une formule symétrique ? Je ne pige pas bien ! !

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 08:59

Par exemple Card(A)+Card(B)+Card(C)-Card(A\cap B\cap C) est symétrique.

Pas Card(A)+Card(B)+Card(C)-Card(A\cap B)-Card(B\cap C) , car il manque Card(A\cap C)

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:20

Désolé c'est moi qui ai mal pris l'énoncé

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:27

Le 2- est 2- on suppose A, B et C quelconques, exprimer Card(A\cup B\cup C) en fonction de {Card(A)},{Card(B)},{Card(C)},{Card(A\cap B)},{Card(A\cap C)},{Card(B\cap C)}{et}{Card(A\cap B\cap C)}
On a plutôt

Card(A\cup B\cup C)=Card(A)+Card(B)+Card(C)-Card(A\cap B)-Card(A\cap C)-Card(B\cap C)-Card(A\cap B\cap C)
Est cela??

Posté par
sanantonio312
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:30

Sauf erreur, quand tu as pris les intersections des ensembles pris deux à deux, tu as aussi traité l'intersection des trois.

Posté par
sanantonio312
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:33

Oups, j'ai écrit une bêtise.
L'intersection des 3, tu l'as traitée 3 fois. A ,à fin, c'est donc plutôt:
+2card (ABC)
A vérifier quand même.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:47

@Wilfred1995,
Je n'avais pas vu que Card(A\cap C) manquait dans l'énoncé

@sanantonio312,
Dans  Card(A)+Card(B)+Card(C)-Card(A\cap B)-Card(A\cap C)-Card(B\cap C) , les éléments de Card(A\cap B\cap C) sont comptés 3 fois avec Card(A)+Card(B)+Card(C) puis enlevés 3 fois avec  - Card(A\cap B)-Card(A\cap C)-Card(B\cap C) .

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 09:49

sanantonio312 @ 15-03-2018 à 09:33

Oups, j'ai écrit une bêtise.
L'intersection des 3, tu l'as traitée 3 fois. A ,à fin, c'est donc plutôt:
+2card (ABC)
A vérifier quand même.

Merde comment même avec la figure je ne vois pas où +2card (A\cap B\cap C) va sortir

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:04

Bonjour Wilfred1995.
Ecrit simplement que \sharp (A \cup B\cup C) = \sharp ((A\cup B) \cup C) et revient au cas de deux ensembles.
D'ailleurs, pour passer  au cas général et montrer la formule du crible de Poincaré, il faudra faire comme ça.

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:05

Salutations @ Sylvieg et sanantonio312

Posté par
veleda
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:06

Bonjour
C'est  + card(ABC)

Posté par
veleda
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:11

bonjour  
>jsvdb
je n'avais pas vu ta réponse

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:11

Conservons notre sang froid et restons poli ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:17

Bonjour jsvdb et veleda,
Oui, se ramener à 2 ensembles est la bonne méthode pour démontrer.
Il faut connaître quelques propriétés de et .

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:17

mmm, quelqu'un a perdu son sang froid ? ... pas moi en tout cas
Bonjour @veleda, pô de soucis ...

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:19

Citation :
Merde comment même avec la figure je ne vois pas

Posté par
sanantonio312
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:21

Il faut que je me remette à ces calculs plus sérieusement et avec un papier et un crayon.

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:22

Ah oui ! En effet ! ça va passer au contrôle assainissement ce truc là ?

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 10:54

Je propose une manière de réussir à "voir" avec la figure. En utilisant une partition de ABC.
g = Card(ABC)

f = Card(BC) - Card(ABC) = Card(BC) - g

e = Card(AB) - Card(ABC) = Card(AB) - g

d = Card(AC) - Card(ABC) = Card(AC) - g

c = Card(C) - (d+f+g) b = Card(B) - (e+f+g) a = Card(A) - (e+d+g)

Il reste à calculer a+b+c+d+e+f+g .

Dénombrements

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 11:13

Oui, c'est excellent !
Mais dès qu'on passe à plus de trois patates, il faut faire un dessin très précis pour avoir toutes les intersections possibles. Ça devient chaud les patates ! et il faut passer en raisonnement pur.

Le best-of c'est de faire pour 4 : \sharp (A\cup B \cup C \cup D) = \sharp (((A\cup B) \cup C)\cup D)

Normalement, à ce stade, on voit bien l'alternance des signes et la formule générale s'en déduit.

Application : calculer le nombre de dérangements (ie une permutation sans point fixe) d'un ensemble fini.

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 11:35

Sylvieg @ 15-03-2018 à 10:54

Je propose une manière de réussir à "voir" avec la figure. En utilisant une partition de  ABC.
g  =  Card(ABC)

f  =  Card(BC) -   Card(ABC)  =     Card(BC) - g

e =  Card(AB) -   Card(ABC)  =     Card(AB) - g

d  =  Card(AC) -   Card(ABC)  =     Card(AC) - g

c  =  Card(C) - (d+f+g)      b  =  Card(B) - (e+f+g)      a  =  Card(A) - (e+d+g)

Il reste à calculer   a+b+c+d+e+f+g  .

Dénombrements

Je ne sais comment te remercier et vous remeciez vous êtes merveilleux ! Merci encore
A partir de cela je vais me concentrer sur le 3- et poster ma réponse !

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 11:36

jsvdb @ 15-03-2018 à 11:13

Oui, c'est excellent !
Mais dès qu'on passe à plus de trois patates, il faut faire un dessin très précis pour avoir toutes les intersections possibles. Ça devient chaud les patates ! et il faut passer en raisonnement pur.

Le best-of c'est de faire pour 4 : \sharp (A\cup B \cup C \cup D) = \sharp (((A\cup B) \cup C)\cup D)

Normalement, à ce stade, on voit bien l'alternance des signes et la formule générale s'en déduit.

Application : calculer le nombre de dérangements (ie une permutation sans point fixe) d'un ensemble fini.

C'est vraiment excellent jsvdb

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 11:47

3-
1^{er} cas: Si ces n ensembles sont disjoints alors,
Card\left(\bigcup_{k=1}^n{A_k}\right)=\sum_{k=1}^n{A_k}

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 12:31

Oh ! Ça risque de faire pas mal de cas ...

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 12:55

jsvdb @ 15-03-2018 à 12:31

Oh ! Ça risque de faire pas mal de cas ...

ce n'est pas seulement deux cas??

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 13:15

si n = 2, oui, mais si n est plus grand que deux ... bon courage ! Passer par là me semble inutile.

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 15-03-18 à 13:18

jsvdb @ 15-03-2018 à 13:15

si n = 2, oui, mais si n est plus grand que deux ... bon courage ! Passer par là me semble inutile.

Et quel méthode est appropriée ? ?

Posté par
jsvdb
re : Dénombrements 15-03-18 à 13:21

jsvdb @ 15-03-2018 à 11:13

Le best-of c'est de faire pour 4 : \sharp (A\cup B \cup C \cup D) = \sharp (((A\cup B) \cup C)\cup D)

Puis conjecturer une formule générale qu'on démontrera.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Dénombrements 15-03-18 à 13:47

Je confirme que c'est le "best-of"

Posté par
flight
re : Dénombrements 15-03-18 à 17:34

salut

c'est une demonstration de la formule du crible..

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 31-03-18 à 00:05

flight @ 15-03-2018 à 17:34

salut

c'est une demonstration de la formule du crible..

Oui flight jusqu'à là je ne m'ens sort pas au rang n\geq 2 please une aide

Posté par
carpediem
re : Dénombrements 31-03-18 à 22:03

salut

posons E = A U B U C

dans E il y a les éléments de A
dans E il y a les éléments de B
dans E il y a les éléments de C

dans A il y a les éléments de B ou les éléments de C donc les éléments de B C
dans B il y a les éléments de A ou les éléments de C donc les éléments de C A
dans C il y a les éléments de A ou les éléments de B donc les éléments de A B

je compte donc deux fois les éléments de A B, deux fois les élements de B C et deux fois les éléments de C A

je compte donc aussi trois fois les éléments de A B C (ils sont dans A, ils sont dans B et ils sont dans C)

je compte donc aussi trois fois les éléments de A B C (ils sont dans A B, ils sont dans B C et ils sont dans C A)

mais comme je dois décompter ceux que j'ai compté deux fois alors je décompte trois fois  ceux que j'ai compté trois fois : les éléments de A B C ... donc je ne les ai + comptés donc je dois les compter  à nouveau une fois ...

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 02-04-18 à 13:21

Caperdium oui j'ai démontré le rang 3 le problème c'est comment sortir la formule générale. Le professeur ayant donner cela comme devoir en classe mais personne n'a pu trouver avec demonstration. Il nous a donné donc la formule:
Card\left(\bigcup_{k=1}^n{A_k}\right)=\sum_{k=1}^n \left((-1)^{k-1} \sum_{1\leq i_1<i_2<{....}<i_k\leq n} Card(A_{i_1}\cap A_{i_2}\cap {....}\cap A_{i_k}) \right)
en nous disant d'aller démontrer, le rang (n+1) me depasse.

Posté par
carpediem
re : Dénombrements 02-04-18 à 14:49

\bigcup_{k = 1}^{n + 1} A_k = \left( \bigcup_1^n A_k \right) \cup B   en posant B = A_{n + 1} ...

il suffit alors de prendre le cardinal et d'appliquer le résultat pour n = n (hypothèse de récurrence) et pour n = 2 (initialisation) ...

Posté par
Wilfred1995
re : Dénombrements 03-04-18 à 19:13

Merci je suis débloquer!!!

Posté par
carpediem
re : Dénombrements 03-04-18 à 19:26

de rien



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