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Niveau Maths sup
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Fonction indicatrice

Posté par
Ramanujan
24-06-19 à 18:35

Bonjour,

Soit A \subset E. La fonction indicatrice de A, ou encore fonction caractéristique de A, est la fonction de E dans \{0,1\}, notée \mathds 1_A (x) et définie par :

\mathds{1}_A (x) = 1 \ \text{si} \ x \in A et \mathds{1}_A (x) = 0 \ \text{si} \ x \notin A

1/ Montrer que \mathds{1}_{A \cup B} = \sup(\mathds{1}_A , \mathds{1}_B)

2/ Montrer que si E possède un nombre fini d'éléments alors \sum_{x \in E} \mathds{1}_A (x) = card (A)


Je bloque sur les 2 questions.

Posté par
lafol Moderateur
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 18:46

Bonjour
ça veut dire quoi "je bloque" ? tu as essayé quoi ? tu es bloqué où ?

Posté par
verdurin
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 18:52

Bonsoir,
pour la première question on peut procéder par disjonction de cas en considérant les ensembles
A\cap B\ ;\ A \cap \bar{B}\ ; \ \bar{A}\cap B\ ;\ \bar{A}\cap \bar{B}

Posté par
lafol Moderateur
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 18:59

je ne suis même pas certaine qu'il ait commencé à réfléchir sur la manière de montrer que deux applications sont égales .... (ie, même ensemble de départ, même ensemble d'arrivée, et pour tout x de l'ensemble de départ, même image par les deux applications)

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:02

Ok Verdurin merci :

Si x \in A \cap B alors 1_{A \cup B} (x)=1 et \sup(1_A,1_B)=1 d'où l'égalité.

Si x \in A \cap \bar{B} alors :  1_{A \cup B} (x)=1 et \sup(1_A,1_B)=1_A = 1  

Si x \in \bar{A} \cap B on obtient le résultat par symétrie.

Si x \in \bar{A} \cap \bar{B} alors :  1_{A \cup B} (x)=0 et \sup(1_A,1_B)= 0  d'où l'égalité.

Mais je n'ai pas compris pourquoi on introduit le sup ici et pas le pas le Max

Pour la 2 je ne vois pas comment démarrer...

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:03

lafol @ 24-06-2019 à 18:59

je ne suis même pas certaine qu'il ait commencé à réfléchir sur la manière de montrer que deux applications sont égales .... (ie, même ensemble de départ, même ensemble d'arrivée, et pour tout x de l'ensemble de départ, même image par les deux applications)


Si j'ai étudié ça dans mon livre récemment. Mais je ne suis pas habitué à manipuler la fonction indicatrice.

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:05

Quel est l'ensemble de départ de \sup(1_A ,1_B) ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:06

le même que celui de chacune des deux applications dont on prend le sup

Posté par
lafol Moderateur
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:08

il aurait suffi de distinguer les deux cas : x est dans A union B, auquel cas au moins une des indicatrices de A et de B vaut 1 donc le sup vaut 1
x n'est pas dans A union B, autrement dit x n'est ni dans A, ni dans B, et donc les deux indicatrices valent 0 et leur sup aussi ...

Posté par
XZ19
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:10

bjr,  Disjonction des cas, j'en vois 2 et pas 4???
cas 1.  x \in A\cup B  

cas 2  x \notin A\cup B  

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:12

lafol @ 24-06-2019 à 19:06

le même que celui de chacune des deux applications dont on prend le sup


AH oui je suis bête les 2 applications sont définies sur E à valeur dans \{0,1\}

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:14

Oui mais si x \in A \cup B ,il y a le cas particulier où x \in A \cap B ou pas...

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:33

Je n'ai pas compris, l'ensemble d'arrivée de x \mapsto \sup(1_A(x) ,1_B(x) ) est \{0,2 \} donc différent de l'ensemble d'arrivée de x \mapsto 1_{A \cup B}(x)

Posté par
XZ19
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:34

????

Posté par
XZ19
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 19:41

il n'y a que 2 cas.  

cas  1  sup(1_A,1_B)=1  
ou
sup(1_A,1_B)=0
tu considères chacun des 2 cas.  

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 20:04

Ok merci et pour la question 2 ?

Posté par
carpediem
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 20:12

salut

un peu de sérieux !!

si A = {a} quelle est son indicatrice ?

si A = {a_1, a_2, ..., a_n} alors A = {a_1} U {a_2} U ... U {a_n}

...

Posté par
malou Webmaster
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 20:36

Ramanujan @ 24-06-2019 à 19:33

Je n'ai pas compris, l'ensemble d'arrivée de x \mapsto \sup(1_A(x) ,1_B(x) ) est \{0,2 \} donc différent de l'ensemble d'arrivée de x \mapsto 1_{A \cup B}(x)


en quel honneur le sup de deux quantités qui ne peuvent prendre que les valeurs 0 et 1 donnerait 0 ou 2 ??

Posté par
lafol Moderateur
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 20:53

c'est incroyable, il confond sup et somme ? et il prétend avoir compris la question ?
et le cas particulier où x est dans A et dans B n'en est pas un : quand deux quantités peuvent prendre les valeurs 0 ou 1 à l'exclusion de toute autre valeur, il faut et suffit qu'au moins une des deux prenne la valeur 1 pour que la plus grande des deux soit égale à 1 .

Posté par
XZ19
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 21:40

@ramanujan,  pour la question 2. tu  peux faire comme cela.  
Tu désignes par n le cardinal de E et p le cardinal de A. On a  p\leq n

Ensuite tu numérotes  les éléments de E  en commençant  par  les éléments qui sont dans A.  
Ainsi   E=\lbrace x_1,....,x_p,x_{p+1},....,x_n\rbrace  et
A=\lbrace x_1,....,x_p\rbrace

Alors  \sum_{x\in E} 1_A(x)= \sum_{i=1}^n 1_A(x_i)=\sum_{i=1}^p 1_A(x_i)=\sum_{i=1}^p 1=p=card(A)

Posté par
XZ19
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 21:51

Et pour le 1.   I_{A}(x)=0  ou  1    (de même)    I_{B}(x)=0  ou  1    

Donc pour tout x,  sup(I_{A}(x),I_{B}(x))=max (I_{A}(x),I_{B}(x))  ne peut prendre que 2  valeurs  0  ou 1.

Ensuite au lieu d'envisager les 2 cas possibles,  tu peux considérer un seul cas pourvu que tu raisonnes par équivalence:  
[sup(I_{A}(x),I_{B}(x))=1  ]  \iff
[  I_{A}(x)=1 ou  I_{B}(x)=1]
\iff
[ x\in A    ou   x \in B]
\iff
[x\in A\cup B      ]
\iff
[ 1_{A\cup B} (x)=1]

Posté par
jsvdb
re : Fonction indicatrice 24-06-19 à 22:16

Trivialement on a ça, où E est un ensemble et A, B deux parties de E :

\mathbf 1_{A\cup B} (x) = \begin{cases}1 & \text{ si } x\in A  \\ 1 & \text{ si } x\in B  \\ 0 & \text{ sinon } \end{cases}

\sup (1_A,1_B)(x) = \sup (1_A(x),1_B(x))= \begin{cases}1 & \text{ si } x\in A  \\ 1 & \text{ si } x\in B  \\ 0 & \text{ sinon } \end{cases}

Et ce pour tout x \in E.

Les deux applications sont donc égales

Posté par
Ramanujan
re : Fonction indicatrice 25-06-19 à 01:56

Merci beaucoup pour vos réponses @jsvdb et @XZ19 j'ai bien compris



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