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Niveau LicenceMaths 2e/3e a
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Theorie de la mesure

Posté par
ichinnogrey
14-04-23 à 12:17

Bonjour à tous,

j'ai décidé de refaire des exercices en théorie de la mesure car cela faisait longtemps que je n'en avais pas fait. J'ai donc un petit problème simple à résoudre :

Combien d'évènements contient la tribu engendrée sur l'intervalle [0, 10] par la famille {[1, 5], [7, 8]} ?

Ma réponse : Le premier intervalle [1,5] peut soit être inclus dans un événement, soit ne pas l'être, ce qui donne 2 possibilités.
Le deuxième intervalle [7,8] peut soit être inclus dans un événement, soit ne pas l'être, ce qui donne 2 possibilités.
Pour chaque choix de [1,5] et [7,8], il y a 2 événements possibles : soit [1,5] est inclus, soit il ne l'est pas, et soit [7,8] est inclus, soit il ne l'est pas. Donc, il y a 2 x 2 x 2 = 8 événements possibles.
De plus, il y a 8 événements complémentaires pour chaque événement inclus dans la tribu produite.
Par conséquent, il y a un total de 8 + 8 = 16 événements dans la tribu produite.

Merci d'avance pour vos réponses

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 12:46

salut

intervalle [0, 10] ? donc tous les réels entre 0 et 10 ?

je ne comprends pas ces trois phrases :

ichinnogrey @ 14-04-2023 à 12:17

Ma réponse : Le premier intervalle [1,5] peut soit être inclus dans un événement, soit ne pas l'être, ce qui donne 2 possibilités.
Le deuxième intervalle [7,8] peut soit être inclus dans un événement, soit ne pas l'être, ce qui donne 2 possibilités.
Pour chaque choix de [1,5] et [7,8], il y a 2 événements possibles : soit [1,5] est inclus, soit il ne l'est pas, et soit [7,8] est inclus, soit il ne l'est pas.


tu devrais nous rappeler la définition d'une tribu engendrée par un ensemble (de parties) ...

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 17:50

Merci pour ta réponse, en effet il n'est pas préciser si ce sont des réels entre 0 et 10 dans l'énoncer. Je rectifie mes réponses car ce n'était pas clair mais je ne suis toujours pas sûr.

Cependant, la tribu engendrée est la plus petite tribu contenant tous les éléments de la famille.
Dans ce cas, la tribu produite sur l'intervalle [0, 10] par la famille {[1, 5], [7, 8]} contient tous les sous-ensembles de [0, 10] qui peuvent être obtenus en utilisant des unions, des intersections et des compléments de {[1, 5], [7, 8]}.

L'ensemble vide {}
L'intervalle [0, 10]
Les intervalles [1, 5] et [7, 8]
Les unions de [1, 5] et [7, 8] : [1, 5] ∪ [7, 8]
Les intersections de [1, 5] et [7, 8] : [1, 5] ∩ [7, 8]
Les compléments de [1, 5] et [7, 8] dans [0, 10] : [0, 1) ∪ (5, 7) ∪ (8, 10]
En tout, cela fait six sous-ensembles possibles. Je ne sais pas si c'est correct.

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 18:31

c'est un peu mieux ...

notons E = [0, 10] et A* le complémentaire de A pour simplifier

E - [1, 5] = [1, 5]* = ...
E - [7, 8] = [7, 8]* = ...

au "premier niveau" il a :
E, E* = {}, [1, 5] et [7, 8] et l'union, l'intersection et le complémentaire de tous ces ensembles

au "deuxième niveau" il y a l'union, l'intersection et le complémentaire de tous les ensembles obtenues au premier niveau

et ainsi de suite ...

PS : union et intersection d'un nombre quelconque dénombrable d'ensembles


si je commence il y a :

E, E*, I = [1, 5], I* = [0, 1[ U ]5, 10], J = [7, 8], J* = [0, 7[ U ]8, 10], I U J = [1, 5] U [7, 8], I n J = E* = {}

puis je recommence par union, intersection et complémentaire ...

ça me semble faire pas mal de beaucoup d'ensembles tout ça ... bon mais peut-être pas tant que ça finalement !!

ichinnogrey @ 14-04-2023 à 17:50

L'ensemble vide {}
L'intervalle [0, 10]
Les intervalles [1, 5] et [7, 8]
L'unions de [1, 5] et [7, 8] : [1, 5] ∪ [7, 8]
L'intersection de [1, 5] et [7, 8] : [1, 5] ∩ [7, 8] = ... ?
Les compléments de [1, 5] et [7, 8] dans [0, 10] : [0, 1) ∪ (5, 7) ∪ (8, 10]  ce qui donne plus précisément ?

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 18:46

Du coup  il y a une infinité d'événements dans la tribu produite par la famille {[1, 5], [7, 8]} sur l'intervalle [0, 10] ?

Cela est dû au fait que les opérations d'union, d'intersection et de complément peuvent être répétées un nombre infini de fois, ce qui donne lieu à une infinité de sous-ensembles possibles et puisque chaque élément de cette famille peut être combiné de façon dénombrable, il y aura une infinité de combinaisons possibles et donc une infinité d'événements dans la tribu produite ?

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 18:53

enfin faudrait quand même essayer encore un tour (tu en as 6 et j'en ai 7) mais en recommençant une étape on voit pat exemple que I U J* = J*

donc à voir ...

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 19:10

Ca fait tellement que je n'ai pas eu ce genre de raisonnement que ça coince un peu... mais en refaisant des tours je retombe sur 7 évènements du coup

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 19:56

ensuite il apparait (I U J)* = [0, 1[ U ]5, 7[ U ]8, 10]

puis I U (I U J)* = ...
et J ( I U J)* = ...

ça me semble encore des nouveaux ceux là ...

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 14-04-23 à 19:57

carpediem @ 14-04-2023 à 19:56

ensuite il apparait (I U J)* = [0, 1[ U ]5, 7[ U ]8, 10]

puis I U (I U J)* = ...
et J U ( I U J)* = ...

ça me semble encore des nouveaux ceux là ...

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 15-04-23 à 10:05

Oui ce sont encore des nouveaux.. sinon si je sais que le nombre de sous-ensembles d'un ensemble fini avec n éléments est 2^n.

Du coup je peux dire qu'il y a 2^7 = 128 ensembles distincts dans la tribu engendrée par {[1, 5], [7, 8]} ?

Posté par
carpediem
re : Theorie de la mesure 15-04-23 à 12:10

non ça ne marche pas comme ça !!

un ensemble fini étant donné tu as raison mais ici c'est différent :

tu pars de la partie P = {[1, 7], [7, 8]} de E = [0, 10] et tu veux obtenir la tribu engendrée par P

donc tu considères toutes les unions ou intersections d'ensembles ou de de leur complémentaire "déjà" obtenus ...

ça me semble faire donc "très beaucoup" d'ensembles !!

désolé de ne pouvoir t'aider plus ... et j'aimerai bien avoir la réponse aussi

Posté par
mathissssss
re : Theorie de la mesure 15-04-23 à 14:04

Bonjour,

J'ai eu le même raisonnement que vous, mais je n'ai pas réussi à aboutir à une solution.

Auriez-vous réussi à résoudre le problème ?

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 15-04-23 à 15:07

Non toujours pas une réponse fiable pour ma part ^^'

Posté par
verdurin
re : Theorie de la mesure 15-04-23 à 16:31

Bonsoir,
on peut remarquer que les ensembles [0;1[, [1;5], ]5;7[, [7;8] et [8;10]  forment une partition de l'ensemble [0;10] ce qui garanti que la tribu engendrée par ces ensembles à 25 éléments et il est évident qu'elle contient la tribu engendrée par [1;5] et [7;8].
Celle ci a donc au plus 32 éléments.
Ensuite on peut se poser la question : est-il possible d'obtenir ]5;7[ par union, intersection et passage au complémentaire à partir de [1;5] et [7;8] ?

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 16-04-23 à 10:19

bonjour,
merci pour ta réponse.

il n'est pas possible d'obtenir l'ensemble ]5, 7[ à partir de [1, 5] et [7, 8] par des opérations d'union, d'intersection et de complément, car il s 'agit d'un intervalle ouvert qui ne peut pas être représenté par des combinaisons d'intervalles fermés ou ouverts ?
Donc il a 31 éléments?

Posté par
verdurin
re : Theorie de la mesure 16-04-23 à 11:25

Bonjour,
on ne peut pas l'obtenir parce qu'il impossible de le séparer de [0;1[ et de ]8;10].

On peut remarquer que I=[1;5], J=[7;8] et K=[0;1[ ]5;7[]8;10]=I*J*=(IJ)* forment une partition de l'univers.
Ce qui permet de déterminer le nombre, assez petit, d'éléments de la tribu engendrée par I et J.

Une remarque : il faut voir pourquoi le fait d'avoir une partition est important.

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 16-04-23 à 14:00

Comme la tribu produite par la famille {[1,5], [7,8]} est contenue dans la tribu produite par {[0,1[,[1,5],]5,7[, [7,8 ],[8,10]}, et comme ces ensembles forment une partition de l'ensemble [0,10], on peut déduire que la tribu engendrée par la famille {[1,5], [7,8]} a au plus 2^5 = 32 éléments.

est-ce une réponse suffisante à la question ? ou bien il faut trouver le nombre exact ?

PS: Effectivement, le fait d'avoir une partition est important car cela garantit que tout élément de l'ensemble de base peut être exprimé comme une combinaison d'éléments des ensembles de la partition

Posté par
verdurin
re : Theorie de la mesure 16-04-23 à 15:06

Elle est engendrée par la partition {I,J,K}.
Tous les événements sont obtenus par union ( éventuellement vide ) des éléments de la partition.

Posté par
ichinnogrey
re : Theorie de la mesure 17-04-23 à 15:37

Donc 2^3 ?

Posté par
verdurin
re : Theorie de la mesure 17-04-23 à 16:04

Oui.

Posté par
NonoSwag
re : Theorie de la mesure 17-04-23 à 18:29

Bonjour, ce topic tombe à pic, ils posent exactement le même problème pour l'inscription d'un master de mathématiques et applications, haha.

Posté par
verdurin
re : Theorie de la mesure 17-04-23 à 19:27

Bonsoir NonoSwag.
Méfie toi, ils peuvent demander une démonstration.



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