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Niveau Préparation CRPE
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Les ensembles

Posté par
bouchaib
04-07-24 à 00:36

bonsoir,

    questions:   on considère l'ensemble  A={1/x    +   1/y   - 1/xy   /  (x,y) à N* N*}.
Montrer que 0 A   et ( 1/2)A.

  supposons que 0 A \frac{x+y-1}{xy}=0\Rightarrow x+y-1=0, car x et y sont des entiers non nuls d'après les données.

  x+y=1  ou x=1 et y=0  ou  x=0 et y= 1, dans les deux cas c'est absurde x et y ne peuvent prendre la valeur 0 et donc 0, en tant qu'image d'un couple (x;y) A.

pour démontrer que 1/2   est image d'un couple (x, y) je suis bloqué. Je n'ai pas pu voir les transformations nécessaire comme le cas précédent.
merci par avance.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-07-24 à 07:21

Bonjour,
Le raisonnement pour "A ne contient pas 0" est correct ; mais pas la rédaction.
Éviter de mélanger mots et symboles dans une même phrase.
Ceci dit a et b sont des entiers non nuls donc supérieurs ou égaux à ...

Une piste pour 1/2 dans A :
Écrire l'égalité correspondante puis exprimer y en fonction de x.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 15:26

Merci  beaucoup.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-07-24 à 17:26

Qu'as-tu trouvé ?

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 17:27

Suite de l'exercice précédent :

   2 . Montrer que A ]0;1].
C'est fait sans soucis.

3. Est-ce-que A=]0;1].

    La réponse :   raisonnement par  un contre-exemple,
   Si on choisit  le nombre   \sqrt 2/2 \in ]0;1]..
Est-ce-que  A contient cet élément ?
   \frac{1}{x}+\frac{1}{y}-\frac{1}{xy}=\frac{\sqrt2}{2}\Leftrightarrow y=\frac{2(x-2)}{(\sqrt2 x -2)}.

Y serait à chaque fois un nombre irrationnel, ce qu'est absurde car y est donnée comme entier naturel non nul.
Conclusion  :  A]0;1].
Merci par avance.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 17:54

Pardon :
En exprimant y en fonction de x,
Après traitement  on a Y=\frac{2(1-x)}{2-x}\Leftrightarrow y=1-\frac{x}{2-x} sachant que y comme x sont des entiers naturels, il faut que cette quantité
  \frac{x}{2-x} soit un relatif négatif et unique . Donc x=4 d'où y=3.

  Puis il y a possibilité d'avoir une égalité sous formes de produits puis par identification  on arrive au même résultat  mais c'est long.
   Merci

Posté par
carpediem
re : Les ensembles 04-07-24 à 20:02

salut

en attendant le retour de Sylvieg ...

ton idée est bonne de considérer un irrationnel de l'intervalle ]0, 1] mais tu te compliques bien la vie !!

il n'y a aucun calcul à faire :

si x et y sont des entiers non nuls alors 1/x, 1/y et 1/xy sont des rationnels et la somme/différence de rationnels est rationnelle tout simplement !!

donc aucun irrationnel de l'intervalle ]0, 1] ne peut s'écrire comme un élément de A

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 20:06

Bonsoir et merci beaucoup.

Posté par
carpediem
re : Les ensembles 04-07-24 à 20:24

de rien



ha oui j'allais oublié mais j'attendais avant d'intervenir :

pour la question 1/ on pouvait aussi dire :  1/x, 1/y et 1/xy sont des fractions non nulles et 1/y - 1/(xy) 0 donc a = 1/x + 1/y - 1/(xy) 1/x > 0

enfin on peut remarquer que a = \dfrac 1 x + \dfrac 1 y - \dfrac 1 {xy} = 1 - \left( 1 - \dfrac 1 x \right) \left( 1 - \dfrac 1 y \right)  qui montre encore que a ne peut être nul

et a = \dfrac 1 2 \iff \left( 1 - \dfrac 1 x \right) \left( 1 - \dfrac 1 y \right) = \dfrac 1 2 \iff ...

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 21:27

1-a=1-1/2=1/2  donc 1/2 A.
Merci beaucoup.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-07-24 à 21:59

Trouver 1-a = 1/2 en étant parti de a = 1/2 ne démontre rien.

Je reprends ton message de 17h54 :

Y=\frac{2(1-x)}{2-x}\Leftrightarrow y=1-\frac{x}{2-x}
Il est plus intéressant d'écrire \; y = 2 + \dfrac{2}{x-2} .
Pour que y soit entier, il suffit de choisir x pour que x-2 divise l'entier 2.
Or l'entier 2 n'a pas beaucoup de diviseurs.

Posté par
bouchaib
re : Les ensembles 04-07-24 à 22:12

D2={1;2} donc il faut choisir x=4 et y par conséquent  serait 2+1.
Merci beaucoup à tous.

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 04-07-24 à 22:24

Il suffit de choisir x = 4.
On peut dire aussi que x = 4 convient.
Ce qui permet de conclure que 1/2 est dans A.

Mais les diviseurs de 2 étant 1 et 2, on peut aussi choisir x = 3.
En fait, deux couples donnent a = 1/2 : (3,4) et (4,3).

Posté par
Sylvieg Moderateur
re : Les ensembles 05-07-24 à 14:10

J'ai proposé un prolongement ici : C'est rationnel.

Posté par
carpediem
re : Les ensembles 05-07-24 à 14:29

plus efficace (que ma première proposition) :

\dfrac 1 x + \dfrac 1 y - \dfrac 1 {xy} = \dfrac 1 2 \iff xy = 2x + 2y - 2 \iff (x - 2)(y - 2) = 2

qui redonne les solutions de Sylvieg



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