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Niveau Licence Maths 1e ann
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Théorie des ensembles

Posté par
Mila1987
12-11-21 à 09:13

Bonjour,

On doit démontrer dans le cours que ça c'est vrai:
ℝ≺𝐅(ℝ,ℝ)

On sait déjà que R x R ∽ R.
Mais je ne sais pas comment montrer qu?il existe une injection mais pas de bijection de R dans toutes les fonctions de R x R.
Merci pour toutes idées!

Mila

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 09:37

Bonjour,

Pour l'injection de \R dans \R^{\R}, ne vois tu pas une façon d'associer à un réel une fonction, de sorte que toutes les fonctions obtenues soient différentes ?
Et pour démontrer qu'il n'y a pas de surjection de \R sur \R^{\R}, tu peux penser à l'argument diagonal de Cantor.

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 09:43

Au fait, pourquoi parles-tu de "fonctions de \R \times \R" ?   \mathbf F(\R,\R) est l'ensemble de toutes les fonctions de \R dans \R, ce que je note \R^{\R}.

Posté par
Mila1987
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 10:04

Merci pour l'indice "R x R", j'avais mal compris ça!

Alors une fonction R --> R est par exemple
f(x) = 1/x
g(x) = cos (x)

Mais, est-ce que ça suffit déjà pour dire que c'est injective?

Pour la surjection par contre, je n'ai pas des idées, on n'a pas encore vu Cantor en cours.

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 10:23

La fonction x\mapsto 1/x n'est pas une fonction de \R dans \R, elle n'est pas définie en 0.
Mais si tu définis f :\R\to \R  par f(0) =0 et f(x)=1/x si x\neq 0, alors f est bien une fonction de \R dans \R.

Mila1987 @ 12-11-2021 à 10:04

Mais, est-ce que ça suffit déjà pour dire que c'est injective?

Je ne comprends pas le sens de cette question : qui est "ça" dans "ça suffit" ? Qui est censé être injective ?

Citation :
Pour la surjection par contre, je n'ai pas des idées, on n'a pas encore vu Cantor en cours.

Je suis un peu surpris. On te parle d'équipotence, et on ne t'a pas encore dit que \R n'est pas équipotent à \N ?

Posté par
Mila1987
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 10:36

ℝ≺𝐅(ℝ,ℝ)
On doit montrer qu'il existe une surjection de R sur toutes les fonction de R dans R, non?
Alors, si je donne un exemple d'une fonction surjective de R dans R, ce n'est pas encore assez, non?

Oui, nous avons vu en cours que N ≁ R, mais comment est-ce ça m'aide si je regarde seulement la domaine de R?

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 11:26

Oh la la, tu as l'air complètement dans le brouillard.

On peut démontrer que le cardinal de \R est inférieur ou égal à celui de \mathbb F(\R,\R)  en produisant une injection \varphi de \R dans \mathbb F(\R,\R).
Concrètement, ça veut dire qu'on associe à chaque réel x une fonction \varphi(x) : \R\to \R telle que si x\neq y, alors la fonction \varphi(x) est différente de la fonction \varphi(y).

Quelle fonction (très simple !) de \R dans \R pourrait-on associer au réel x ?

Attention, ça n'a rien à voir avec le fait d'exhiber une fonction injective de \R dans \R !

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 11:27

Pour la suite, comment est-ce qu'on t'a démontré que le cardinal de \N est strictement plus petit que celui de \R ?

Posté par
Mila1987
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 11:37

"Oh la la, tu as l'air complètement dans le brouillard."

--> c'est correcte

On a vu qu'ils n'ont pas le même cardinal, mais on n'a jamais regardé quel ensemble a le cardinal plus grand qu'un autre.

La fonction: f(x) = x ?

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 12-11-21 à 11:52

Hum.

On te donne un réel x, et à ce réel tu associes quelle fonction de \R dans \R ? La fonction identité t\mapsto t ?
Mais alors, si on te donne un autre réel y, tu lui associeras toujours la même fonction identité de \R dans \R  ?
Tu ne vas sûrement pas définir comme ça une injection de \R dans \mathbb F(\R,\R) !

Posté par
mousse42
re : Théorie des ensembles 19-11-21 à 16:55

Salut Mila1987

As-tu trouvé la fonction f: x\in \R\longmapsto [y\in \R\mapsto g(y)\in \R], on peut aussi l'écrire comme ceci f: x\in \R\longmapsto g\in \mathbb F(\R,\R). Cette partie est assez simple.

Cependant, je ne vois pas comment faire pour la suite...

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 19-11-21 à 17:11

Mila a l'air d'avoir abandonné.
Pour l'injection, on peut par exemple associer à un réel x la fonction constante \R\to \R qui vaut constamment x.
Et comme je l'ai déjà écrit, le même argument diagonal qui sert à démontrer qu'il n'existe pas de surjection de \N sur [0,1[ peut servir à démontrer qu'il n'existe pas de surjection de \R sur \mathbb F(\R,\R).

Posté par
mousse42
re : Théorie des ensembles 19-11-21 à 18:25

oui, mais l'argument diagonal utilise la récurrence, non?

Posté par
GBZM
re : Théorie des ensembles 19-11-21 à 18:40

Non, absolument pas.



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