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Niveau Maths sup
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Relation binaire et ensemble quotient.

Posté par
matheux14
24-10-21 à 19:57

Bonsoir,

Sur l'ensemble Z des nombres entiers, on définit la relation binaire R suivante :
xRy ⇔ 3x − y est un nombre pair.

1) Montrez que R est une relation d'équivalence.

2) Décrivez les classes d'équivalence des éléments 1 et 2.

3) Déterminez l'ensemble quotient Z/R.

J'ai pas compris cette 1ere question.

Est ce que je dois montrer que R est réflexive ?

Posté par
Ulmiere
re : Relation binaire et ensemble quotient. 24-10-21 à 20:00

Oui.

relation d'équivalence relation binaire réflexive, symétrique et transitive.

C'est du cours

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 24-10-21 à 20:13

salut

bien comprendre qu'une relation binaire signifie une relation qui relie deux éléments de l'ensemble ...

une relation unaire ne parlerait que d'un seule ensemble ...

mais bon une relation ... relie souvent deux choses ...

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 24-10-21 à 21:01

R est équivalente si et seulement si :

R est réflexive, symétrique et transitive.

(x ; y) ∈ Z²

*Réflexivité : xRx ⇔ 3x-x=2k ⇔ 2x = 2k ( k  ∈ Z)

* Symétrisation : xRy ⇔3x-y=2k ⇔ 3x=3y⇔x=y  car R est réflexive ⇒  yRx  ⇔ 3y-x =2k

* Transitivité : Soit (x ; y) ∈ Z²

xRy et yRx .

\forall x \in \Z  ; \exists z \in \Z tels que 3x-z=2k \iff xRz

Posté par
bernardo314
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 00:12

Bonsoir,

réflexivité : manque un quantificateur

symétrique : non

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 00:36

Ok mais comment faire pour la symétrisation ?

Est ce que je devais préciser que k \ in \Z ?

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 04:22

Et pour la transitivité ?

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 09:24

matheux14 @ 25-10-2021 à 04:22

Et pour la transitivité ?
commence d'abord par faire proprement la réflexivité et la symétrie ...

il serait d'apprendre à finir une question avant d'attaquer la suivante ....

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 09:52

*Réflexivité : pour tout x de Z; xRx ⇔ 3x-x=2k ⇔ 2x = 2k ( k  ∈ Z)

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 09:59

ok ...

il n'est besoin d'aucune formule

pour tout réel x : 3x - x = 2x est évidemment pair donc x R x

en fait non pas OK !! : si tu pars de x R x alors il n'y a rien à faire

tu re marqueras que dans ma rédaction j'avance un argument qui me permet de conclure que x R x

...

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 10:00

remplacer réel par entier bien sûr !!!

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 10:20

D'accord ; comment faire pour la pour la transitivité ?

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 25-10-21 à 11:11

carpediem @ 25-10-2021 à 09:24

matheux14 @ 25-10-2021 à 04:22

Et pour la transitivité ?
commence d'abord par faire proprement la réflexivité et la symétrie ...

il serait d'apprendre à finir une question avant d'attaquer la suivante ....

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 27-10-21 à 17:28

* \forall x \in \Z ; 3x-x=2x=2k ; k\in \Z.

Donc \forall x\in \Z ; xRx

R est donc réflexive.

* \forall (x;y) \in \Z² et soit k \in \Z

Si x=2k et 2k alors 3x-y=4k est pair et 3y-x=4k est pair.

Si x=2k+1 et y=2k alors 3x-y=4k+3 est impair et 3y-x=4k+3 est impair.

Posté par
Ulmiere
re : Relation binaire et ensemble quotient. 27-10-21 à 18:21

matheux14 @ 27-10-2021 à 17:28


* \forall (x;y) \in \Z² et soit k \in \Z


Ne pas mélanger les symboles (\forall, \exists, \dots) et les mots (soit, il existe, ...)

matheux14 @ 27-10-2021 à 17:28


Si x=2k et 2k alors 3x-y=4k est pair et 3y-x=4k est pair.

Si x=2k+1 et y=2k alors 3x-y=4k+3 est impair et 3y-x=4k+3 est impair.



Là tu n'aboutiras pas à grand chose
Constate plutôt que pour tous entiers x et y, 3y-x = (3y-9x) + 8x et essaie de faire apparaître 3x-y là dedans. Ensuite, une somme d'entiers pairs étant paire...

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 27-10-21 à 18:35

soit x R y

donc 3x - y est pair

donc -3(3x - y) est pair (car tout multiple d'un multiple est multiple)

or -3(3x - y) = 3y - x - 8x donc ...

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 28-10-21 à 12:30

Bonjour, je vois.

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 28-10-21 à 12:31

alors conclus proprement ...

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 31-10-21 à 16:04

soit x R y

donc 3x - y est pair

donc -3(3x - y) est pair (car tout multiple d'un multiple est multiple)

or -3(3x - y) = 3y - x - 8x donc 3y - x = 8x -3(3x - y) est pair.

Finalement y R x.

* x R y ==> 3x - y = 2k (1)

y R z ==> 3y - z = 2k' (2)
(k et k' de Z)

(2) ==> z = 3y -2k' = 9x -2[4(k+k')]

3x - z = 3x -9x +2[4(k+k')]

= 2[-3x+'(k+k')]

3x - z = 2x

Donc x R z

R est transitive.

Posté par
Ulmiere
re : Relation binaire et ensemble quotient. 31-10-21 à 16:12

J'espère que tu ne rédiges pas vraiment comme ça tes exercices en maths sup !

Pour la troisième partie, c'est tarabiscoté et le calcul est faux de toute façon (tu as confondu les k et les k'. il y a -6 k et -2 k' quand tu muliplies y par 3 et lui retires 2k', et non -8 de chaque.

Ecris plutôt 3x - z = 3x-y + y-3z = (3x-y) - (3z-y)
qui est une différence de deux entiers pairs

Posté par
Ulmiere
re : Relation binaire et ensemble quotient. 31-10-21 à 16:16

(oui, tu as le droit d'utiliser yRz \implies zRy, mais seulement si tu prouves que la relation est symétrique avant d'attaquer la transitivité, ce qui est le cas ici)

Tu peux aussi opter pour un chemin plus découpé
3x - z = 3x-y + y-z = (3x-y) + (y-3z) + 2z = 2z + (3x-y) - (3z-y)

C'est la même chose, avec un terme 2z en plus, qui est pair

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 31-10-21 à 16:53

D'accord

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 06:53

2) *Classe d'équivalence de 1.

x R 1 <==> 3 -y = 2k

y = 2k +1

La classe d'équivalence de 1 est donc l'ensemble des nombres impairs.

* Classe d'équivalence de 2.

x R 2 <==> 6 - y = 2k

y = 6 - 2k = 2K (K de Z)

La classe d'équivalence de 2 est l'ensemble des nombres pairs.

3) Ensemble quotient : Z/R = { 2k+1 ; 2k}

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 09:51

3/ non ça ne va pas dans ce que tu écris ... quiest ce k ?

Z/R est un ensemble à deux éléments par exemple \{ \bar{100}, \bar {1001} \}

avec \bar {100} = ensemble des nombres pairs
et \bar {1001} = ensemble des nombres impairs

mais tu peux aussi le noter Z/R = {I, P}

avec I = ensemble des nombres impairs
etP = ensemble des nombres pairs

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 10:36

D'accord; merci

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 10:46

de rien

tu peux aussi remarquer que Z/R = \Z/2\Z

(même si cette notation désigne un ensemble muni de deux opérations)

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 10:52

Oui, mais çà se démontre non ?

Les mathématiciens sont les seuls êtres humains dont 1 milliard de points concordants ne suffisent pas pour démontrer une théore..

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 11:24

probablement ...

Posté par
Ulmiere
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 11:37

Ca ne se démontre pas, c'est littéralement la définition de Z/2Z, l'ensemble des classes de congruence modulo 2 !

Posté par
lafol Moderateur
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 15:46

Bonjour
il n'y a que moi que cette équivalence choque ?

Citation :
2) *Classe d'équivalence de 1.

x R 1 <==> 3 -y = 2k


où est passé x ? d'où sortent y et k ?

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 16:43

Oups ; x R 1 <==> 3x -1 =2k

3x = 2k + 1

D'où x = 2p + 1 (k et p de Z)

Posté par
lafol Moderateur
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 16:51

il manque un quantificateur pour définir k
ce ne serait pas plus simple en français ? x R 1 si et seulement si 3x - 1 est pair, c'est à dire si et seulement si 3x est impair, c'est à dire si et seulement si x+2x est impair, ou encore si et seulement si x est impair

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 01-11-21 à 16:56

D'accord mais çà fait un peu long quand même

Quel quantificateur manque t il ?

Posté par
lafol Moderateur
re : Relation binaire et ensemble quotient. 02-11-21 à 18:17

celui qui permet de ne pas se demander qui est ce k tombé du ciel après l'équivalence

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 02-11-21 à 18:40

x R 1 <==> 3x -1 =2k ; \forall k \in \Z

3x = 2k + 1

D'où x = 2p + 1 (k et p de Z)

Posté par
carpediem
re : Relation binaire et ensemble quotient. 02-11-21 à 18:56

non ça ne va pas ...

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 02-11-21 à 19:00

Dois-je ajouter que x \in \Z ?

Posté par
matheux14
re : Relation binaire et ensemble quotient. 02-11-21 à 19:02

Ou peut-être :

x R 1 <==> \exists k \in \Z, 3x -1 =2k

3x = 2k + 1

D'où x = 2p + 1 (k et p de Z)



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