Support de cours Logique Mathématique
mathématique développée à partir de la fin du 19i eme siècle en logique mathématique Appelée simplement logique à ses débuts, c’est l’apparition d’autres systèmes logiques formels, notamment pour la logique intuitionniste, qui a suscité l’adjonction de l’adjectif classique au terme logique
Logique - Claude Bernard University Lyon 1
Donner la négation mathématique des phrases suivantes 1 Toutes les boules contenues dans l’urne sont rouges 2 Certains nombres entiers sont pairs 3 Si un nombre entier est divisible par 4, alors il se termine par 4 Soit ????:ℝ→ℝ 4 ???? est positive, c’est-à-dire « ∀ ∈ℝ, ????( ) R0 » 5
TD : Exercices de logique
Université d'Angers : L3SEN TD mathématiques : logique 1/9 TD : Exercices de logique négation Exercice 1 Ecrire la négation des propositions suivantes : 1 Toutes les voitures rapides sont rouges; 2 il existe un mouton écossais dont au moins un côté est noir; 3 Pour tout ε > 0, il existe q ∈ ℚ*+ tel que 0 < q < ε ; 4
Exercices de logique - Cayrel
Exercices de logique Exercice 1 Ecrire les contrapos ees des implications suivantes et les d emontrer nest un entier naturel, xet ysont des nombres r eels 1 npremier )n= 2 ou nest impair , 2 xy6= 0 )x6= 0 et y6= 0 , 3 x6=y)(x+ 1)(y 1) 6= ( x 1)(y+ 1) Exercice 2 Ecrire les r eponses aux questions suivantes, portant sur des entiers
Logique, ensembles, raisonnements - Cours et exercices de
4 8e >0 9a >0 (jx 7=5j
Cours LOGIQUE ET RAISONNEMENTS PROF 1BAC
C’est la logique Enfin les mathématiques tentent de distinguer le vrai du faux Par exemple « Est-ce qu’une augmentation de 20 , puis de 30 est plus intéressante qu’une augmentation de 50 ?» Vous pouvez penser « oui » ou « non », mais pour en être sûr il faut suivre une démarche logique qui mène à la conclusion
© Groupe Eyrolles, 2003
de logique habituellement proposés Ces premiers exemples vont vous permettre de comprendre en quoi consistent ces tests Les solutions, jointes à la fin de ce chapitre, ne sont pas détaillées Pour plus d’explica-tions, le lecteur est invité à se reporter à la suite de cet ouvrage Nous avons choisi une série de quarante tests
Mathématiques discrètes, 1ère année
aireF les exercices Les mathématiques sont abstraites et di ciles Il est très important de se familiariser avec les objets, les dé nitions, les démonstrations pour se les approprier et se tester soi-même : dominer les mathématiques et ne pas se laisser dominer La technique la plus e cace pour cela est de faire des exercices
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Exo7
Logique, ensembles, raisonnements
1 Logique
Exercice 1Compléter les pointillés par le connecteur logique qui s"impose :,;(;):1.x2Rx2=4::::::x=2 ;
2.z2Cz=z::::::z2R;
3.x2Rx=p::::::e2ix=1.
Soient les quatre assertions suivantes :
(a)9x2R8y2Rx+y>0 ;(b)8x2R9y2Rx+y>0 ; (c)8x2R8y2Rx+y>0 ;(d)9x2R8y2Ry2>x: 1. Les assertions a,b,c,dsont-elles vraies ou fausses ? 2.Donner leur nég ation.
DansR2, on définit les ensemblesF1=f(x;y)2R2;y60getF2=f(x;y)2R2;xy>1;x>0g. On note M1M2la distance usuelle entre deux pointsM1etM2deR2. Évaluer les propositions suivantes :
1.8e2]0;+¥[9M12F19M22F2M1M2 2.9M12F19M22F28e2]0;+¥[M1M2 3.9e2]0;+¥[8M12F18M22F2M1M2 4.8M12F18M22F29e2]0;+¥[M1M2 Quand elles sont fausses, donner leur négation. Nier la proposition: "tous les habitants de la rue du Havre qui ont les yeux bleus gagneront au loto et prendront
leur retraite avant 50 ans". Nier les assertions suivantes :
1 1.tout triangle rectangle possède un angle droit ;
2. dans toutes les écuries, tous les che vauxsont noirs ; 3. 8n2N2n+1n+2<2+e
Maintenant nous cherchons une condition surnpour que l"inégalité 2e<2n+1n+2
soit vraie. 2e<2n+1n+2,(2e)(n+2)<2n+1
,33e 2 Icienous est donné, nous prenons unN2Ntel queN>3e 2, alors pour toutn>Nnous avonsn>N>3e
2 et par conséquent: 2e<2n+1n+2. Conclusion: étant donnée>0, nous avons trouvé unN2Ntel que pour tout
n>Non ait 2e<2n+1n+2et2n+1n+2<2+e. En fait nous venons de prouver que la suite de terme(2n+1)=(n+2)tend vers 2 quandntend vers+¥.Correction del"exer cice9 Nx2{(A[B),x=2A[B
,x=2Aetx=2B ,x2{Aetx2{B ,x2{A\{B: x2{(A\B),x=2A\B ,x=2Aoux=2B ,x2{Aoux2{ ,x2{A[{B:Correction del"exer cice10 NNous allons démontrer l"assertion 1:de deux manières différentes.
1. T outd"abord de f açon"directe". Nous supposons que AetBsont tels queA\B=A[B. Nous devons montrer queA=B. Pour cela étant donnéx2Amontrons qu"il est aussi dansB. Commex2Aalorsx2A[Bdoncx2A\B (carA[B=A\B). Ainsix2B. Maintenant nous prenonsx2Bet le même raisonnement impliquex2A. Donc tout élément deAest dansBet tout élément deBest dansA. Cela veut direA=B. 8 2.Ensuite, comme demandé,nous lemontronsparcontraposition.Nous supposonsqueA6=Betnondevons
montrer queA\B6=A[B. SiA6=Bcela veut dire qu"il existe un élémentx2AnBou alors un élémentx2BnA. Quitte à échanger
AetB, nous supposons qu"il existex2AnB. Alorsx2A[Bmaisx=2A\B. DoncA\B6=A[B.Correction del"exer cice11 NMontrons quelques assertions.
f(A\B)f(A)\f(B). Siy2f(A\B), il existex2A\Btel quey=f(x), orx2Adoncy=f(x)2f(A)et de mêmex2Bdonc y2f(B). D"oùy2f(A)\f(B). Tout élément def(A\B)est un élément def(A)\f(B)doncf(A\B) f(A)\f(B). Remarque : l"inclusion réciproque est fausse. Exercice : trouver un contre-exemple. f 1(FnA) =Enf1(A).
x2f1(FnA),f(x)2FnA ,f(x)=2A ,x=2f1(A)carf1(A) =fx2E=f(x)2Ag ,x2Enf1(A)Correction del"exer cice12 NI= [0;2]etJ= ]1;+¥[:Correction del"exer cice13 NPar l"absurde, supposons qu"il existep2Ntel quef=fp. Deux applications sont égales si et seulement si
elles prennent les mêmes valeurs. 8n2Nf(n) =fp(n):
En particulier pourn=p,f(p) =fp(p). D"autre part la définition defnous donnef(p) =fp(p)+1. Nous obtenons une contradiction carf(p)ne peut prendre deux valeurs distinctes. En conclusion, quelque soitp2N,
f6=fp.Correction del"exer cice14 N1.Montrons en f aitla contraposée. S"il existeitel quepidiviseN=p1p2:::pr+1 (iest fixé) alors il existek2Ztel queN=kpidonc p i(kp1p2:::pi1pi+1:::pr) =1 soitpiq=1 (avecq=kp1p2:::pi1pi+1:::prun nombre entier). Doncpi2Zet 1=pi=q2Z, alors p ivaut 1 ou1. Et doncpin"est pas un nombre premier. Conclusion : par contraposition il est vrai queNn"est divisible par aucun despi 2. Raisonnons par l"absurde : s"il n"e xistequ"un nombre fini rde nombres premiersp1;:::;pralorsN= p 1p2:::pr+1 est un nombre premier car divisible par aucun nombre premier autre que lui même (c"est
le 1.). MaisNest strictement supérieur à tous lespi. Conclusion on a construit un nombre premierNdifférent
despi, il y a donc au moinsr+1 nombres premiers, ce qui est absurde. 9 Correction del"exer cice15 NRédigeons la deuxième égalité. SoitAn,n2Nl"assertion suivante:
(An)nå k=1k2=n(n+1)(2n+1)6 •A0est vraie (1=1). Étant donné n2Nsupposons queAnsoit vraie. Alors n+1å k=1k2=nå k=1k2+(n+1)2 n(n+1)(2n+1)6 +(n+1)2 n(n+1)(2n+1)+6(n+1)26 (n+1)(n(2n+1)+6(n+1))6 (n+1)(n+2)(2(n+1)+1)6 Ce qui prouveAn+1.
P arle principe de récurrence nous v enonsde montrer que Anest vraie pour toutn2N.Correction del"exer cice16 N1.Montrons la proposition demandée par récurrence: soit Anl"assertionfn+1=ffn. Cette assertion est
vraie pourn=0. Pourn2NsupposonsAnvraie. Alors fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47
2.9M12F19M22F28e2]0;+¥[M1M2 3.9e2]0;+¥[8M12F18M22F2M1M2 4.8M12F18M22F29e2]0;+¥[M1M2 Quand elles sont fausses, donner leur négation. Nier la proposition: "tous les habitants de la rue du Havre qui ont les yeux bleus gagneront au loto et prendront
leur retraite avant 50 ans". Nier les assertions suivantes :
1 1.tout triangle rectangle possède un angle droit ;
2. dans toutes les écuries, tous les che vauxsont noirs ; 3. 8n2N2n+1n+2<2+e
Maintenant nous cherchons une condition surnpour que l"inégalité 2e<2n+1n+2
soit vraie. 2e<2n+1n+2,(2e)(n+2)<2n+1
,33e 2 Icienous est donné, nous prenons unN2Ntel queN>3e 2, alors pour toutn>Nnous avonsn>N>3e
2 et par conséquent: 2e<2n+1n+2. Conclusion: étant donnée>0, nous avons trouvé unN2Ntel que pour tout
n>Non ait 2e<2n+1n+2et2n+1n+2<2+e. En fait nous venons de prouver que la suite de terme(2n+1)=(n+2)tend vers 2 quandntend vers+¥.Correction del"exer cice9 Nx2{(A[B),x=2A[B
,x=2Aetx=2B ,x2{Aetx2{B ,x2{A\{B: x2{(A\B),x=2A\B ,x=2Aoux=2B ,x2{Aoux2{ ,x2{A[{B:Correction del"exer cice10 NNous allons démontrer l"assertion 1:de deux manières différentes.
1. T outd"abord de f açon"directe". Nous supposons que AetBsont tels queA\B=A[B. Nous devons montrer queA=B. Pour cela étant donnéx2Amontrons qu"il est aussi dansB. Commex2Aalorsx2A[Bdoncx2A\B (carA[B=A\B). Ainsix2B. Maintenant nous prenonsx2Bet le même raisonnement impliquex2A. Donc tout élément deAest dansBet tout élément deBest dansA. Cela veut direA=B. 8 2.Ensuite, comme demandé,nous lemontronsparcontraposition.Nous supposonsqueA6=Betnondevons
montrer queA\B6=A[B. SiA6=Bcela veut dire qu"il existe un élémentx2AnBou alors un élémentx2BnA. Quitte à échanger
AetB, nous supposons qu"il existex2AnB. Alorsx2A[Bmaisx=2A\B. DoncA\B6=A[B.Correction del"exer cice11 NMontrons quelques assertions.
f(A\B)f(A)\f(B). Siy2f(A\B), il existex2A\Btel quey=f(x), orx2Adoncy=f(x)2f(A)et de mêmex2Bdonc y2f(B). D"oùy2f(A)\f(B). Tout élément def(A\B)est un élément def(A)\f(B)doncf(A\B) f(A)\f(B). Remarque : l"inclusion réciproque est fausse. Exercice : trouver un contre-exemple. f 1(FnA) =Enf1(A).
x2f1(FnA),f(x)2FnA ,f(x)=2A ,x=2f1(A)carf1(A) =fx2E=f(x)2Ag ,x2Enf1(A)Correction del"exer cice12 NI= [0;2]etJ= ]1;+¥[:Correction del"exer cice13 NPar l"absurde, supposons qu"il existep2Ntel quef=fp. Deux applications sont égales si et seulement si
elles prennent les mêmes valeurs. 8n2Nf(n) =fp(n):
En particulier pourn=p,f(p) =fp(p). D"autre part la définition defnous donnef(p) =fp(p)+1. Nous obtenons une contradiction carf(p)ne peut prendre deux valeurs distinctes. En conclusion, quelque soitp2N,
f6=fp.Correction del"exer cice14 N1.Montrons en f aitla contraposée. S"il existeitel quepidiviseN=p1p2:::pr+1 (iest fixé) alors il existek2Ztel queN=kpidonc p i(kp1p2:::pi1pi+1:::pr) =1 soitpiq=1 (avecq=kp1p2:::pi1pi+1:::prun nombre entier). Doncpi2Zet 1=pi=q2Z, alors p ivaut 1 ou1. Et doncpin"est pas un nombre premier. Conclusion : par contraposition il est vrai queNn"est divisible par aucun despi 2. Raisonnons par l"absurde : s"il n"e xistequ"un nombre fini rde nombres premiersp1;:::;pralorsN= p 1p2:::pr+1 est un nombre premier car divisible par aucun nombre premier autre que lui même (c"est
le 1.). MaisNest strictement supérieur à tous lespi. Conclusion on a construit un nombre premierNdifférent
despi, il y a donc au moinsr+1 nombres premiers, ce qui est absurde. 9 Correction del"exer cice15 NRédigeons la deuxième égalité. SoitAn,n2Nl"assertion suivante:
(An)nå k=1k2=n(n+1)(2n+1)6 •A0est vraie (1=1). Étant donné n2Nsupposons queAnsoit vraie. Alors n+1å k=1k2=nå k=1k2+(n+1)2 n(n+1)(2n+1)6 +(n+1)2 n(n+1)(2n+1)+6(n+1)26 (n+1)(n(2n+1)+6(n+1))6 (n+1)(n+2)(2(n+1)+1)6 Ce qui prouveAn+1.
P arle principe de récurrence nous v enonsde montrer que Anest vraie pour toutn2N.Correction del"exer cice16 N1.Montrons la proposition demandée par récurrence: soit Anl"assertionfn+1=ffn. Cette assertion est
vraie pourn=0. Pourn2NsupposonsAnvraie. Alors fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47
3.9e2]0;+¥[8M12F18M22F2M1M2 4.8M12F18M22F29e2]0;+¥[M1M2 Quand elles sont fausses, donner leur négation. Nier la proposition: "tous les habitants de la rue du Havre qui ont les yeux bleus gagneront au loto et prendront
leur retraite avant 50 ans". Nier les assertions suivantes :
1 1.tout triangle rectangle possède un angle droit ;
2. dans toutes les écuries, tous les che vauxsont noirs ; 3. 8n2N2n+1n+2<2+e
Maintenant nous cherchons une condition surnpour que l"inégalité 2e<2n+1n+2
soit vraie. 2e<2n+1n+2,(2e)(n+2)<2n+1
,33e 2 Icienous est donné, nous prenons unN2Ntel queN>3e 2, alors pour toutn>Nnous avonsn>N>3e
2 et par conséquent: 2e<2n+1n+2. Conclusion: étant donnée>0, nous avons trouvé unN2Ntel que pour tout
n>Non ait 2e<2n+1n+2et2n+1n+2<2+e. En fait nous venons de prouver que la suite de terme(2n+1)=(n+2)tend vers 2 quandntend vers+¥.Correction del"exer cice9 Nx2{(A[B),x=2A[B
,x=2Aetx=2B ,x2{Aetx2{B ,x2{A\{B: x2{(A\B),x=2A\B ,x=2Aoux=2B ,x2{Aoux2{ ,x2{A[{B:Correction del"exer cice10 NNous allons démontrer l"assertion 1:de deux manières différentes.
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montrer queA\B6=A[B. SiA6=Bcela veut dire qu"il existe un élémentx2AnBou alors un élémentx2BnA. Quitte à échanger
AetB, nous supposons qu"il existex2AnB. Alorsx2A[Bmaisx=2A\B. DoncA\B6=A[B.Correction del"exer cice11 NMontrons quelques assertions.
f(A\B)f(A)\f(B). Siy2f(A\B), il existex2A\Btel quey=f(x), orx2Adoncy=f(x)2f(A)et de mêmex2Bdonc y2f(B). D"oùy2f(A)\f(B). Tout élément def(A\B)est un élément def(A)\f(B)doncf(A\B) f(A)\f(B). Remarque : l"inclusion réciproque est fausse. Exercice : trouver un contre-exemple. f 1(FnA) =Enf1(A).
x2f1(FnA),f(x)2FnA ,f(x)=2A ,x=2f1(A)carf1(A) =fx2E=f(x)2Ag ,x2Enf1(A)Correction del"exer cice12 NI= [0;2]etJ= ]1;+¥[:Correction del"exer cice13 NPar l"absurde, supposons qu"il existep2Ntel quef=fp. Deux applications sont égales si et seulement si
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le 1.). MaisNest strictement supérieur à tous lespi. Conclusion on a construit un nombre premierNdifférent
despi, il y a donc au moinsr+1 nombres premiers, ce qui est absurde. 9 Correction del"exer cice15 NRédigeons la deuxième égalité. SoitAn,n2Nl"assertion suivante:
(An)nå k=1k2=n(n+1)(2n+1)6 •A0est vraie (1=1). Étant donné n2Nsupposons queAnsoit vraie. Alors n+1å k=1k2=nå k=1k2+(n+1)2 n(n+1)(2n+1)6 +(n+1)2 n(n+1)(2n+1)+6(n+1)26 (n+1)(n(2n+1)+6(n+1))6 (n+1)(n+2)(2(n+1)+1)6 Ce qui prouveAn+1.
P arle principe de récurrence nous v enonsde montrer que Anest vraie pour toutn2N.Correction del"exer cice16 N1.Montrons la proposition demandée par récurrence: soit Anl"assertionfn+1=ffn. Cette assertion est
vraie pourn=0. Pourn2NsupposonsAnvraie. Alors fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47
4.8M12F18M22F29e2]0;+¥[M1M2 Quand elles sont fausses, donner leur négation. Nier la proposition: "tous les habitants de la rue du Havre qui ont les yeux bleus gagneront au loto et prendront
leur retraite avant 50 ans". Nier les assertions suivantes :
1 1.tout triangle rectangle possède un angle droit ;
2. dans toutes les écuries, tous les che vauxsont noirs ; 3. 8n2N2n+1n+2<2+e
Maintenant nous cherchons une condition surnpour que l"inégalité 2e<2n+1n+2
soit vraie. 2e<2n+1n+2,(2e)(n+2)<2n+1
,33e 2 Icienous est donné, nous prenons unN2Ntel queN>3e 2, alors pour toutn>Nnous avonsn>N>3e
2 et par conséquent: 2e<2n+1n+2. Conclusion: étant donnée>0, nous avons trouvé unN2Ntel que pour tout
n>Non ait 2e<2n+1n+2et2n+1n+2<2+e. En fait nous venons de prouver que la suite de terme(2n+1)=(n+2)tend vers 2 quandntend vers+¥.Correction del"exer cice9 Nx2{(A[B),x=2A[B
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1. T outd"abord de f açon"directe". Nous supposons que AetBsont tels queA\B=A[B. Nous devons montrer queA=B. Pour cela étant donnéx2Amontrons qu"il est aussi dansB. Commex2Aalorsx2A[Bdoncx2A\B (carA[B=A\B). Ainsix2B. Maintenant nous prenonsx2Bet le même raisonnement impliquex2A. Donc tout élément deAest dansBet tout élément deBest dansA. Cela veut direA=B. 8 2.Ensuite, comme demandé,nous lemontronsparcontraposition.Nous supposonsqueA6=Betnondevons
montrer queA\B6=A[B. SiA6=Bcela veut dire qu"il existe un élémentx2AnBou alors un élémentx2BnA. Quitte à échanger
AetB, nous supposons qu"il existex2AnB. Alorsx2A[Bmaisx=2A\B. DoncA\B6=A[B.Correction del"exer cice11 NMontrons quelques assertions.
f(A\B)f(A)\f(B). Siy2f(A\B), il existex2A\Btel quey=f(x), orx2Adoncy=f(x)2f(A)et de mêmex2Bdonc y2f(B). D"oùy2f(A)\f(B). Tout élément def(A\B)est un élément def(A)\f(B)doncf(A\B) f(A)\f(B). Remarque : l"inclusion réciproque est fausse. Exercice : trouver un contre-exemple. f 1(FnA) =Enf1(A).
x2f1(FnA),f(x)2FnA ,f(x)=2A ,x=2f1(A)carf1(A) =fx2E=f(x)2Ag ,x2Enf1(A)Correction del"exer cice12 NI= [0;2]etJ= ]1;+¥[:Correction del"exer cice13 NPar l"absurde, supposons qu"il existep2Ntel quef=fp. Deux applications sont égales si et seulement si
elles prennent les mêmes valeurs. 8n2Nf(n) =fp(n):
En particulier pourn=p,f(p) =fp(p). D"autre part la définition defnous donnef(p) =fp(p)+1. Nous obtenons une contradiction carf(p)ne peut prendre deux valeurs distinctes. En conclusion, quelque soitp2N,
f6=fp.Correction del"exer cice14 N1.Montrons en f aitla contraposée. S"il existeitel quepidiviseN=p1p2:::pr+1 (iest fixé) alors il existek2Ztel queN=kpidonc p i(kp1p2:::pi1pi+1:::pr) =1 soitpiq=1 (avecq=kp1p2:::pi1pi+1:::prun nombre entier). Doncpi2Zet 1=pi=q2Z, alors p ivaut 1 ou1. Et doncpin"est pas un nombre premier. Conclusion : par contraposition il est vrai queNn"est divisible par aucun despi 2. Raisonnons par l"absurde : s"il n"e xistequ"un nombre fini rde nombres premiersp1;:::;pralorsN= p 1p2:::pr+1 est un nombre premier car divisible par aucun nombre premier autre que lui même (c"est
le 1.). MaisNest strictement supérieur à tous lespi. Conclusion on a construit un nombre premierNdifférent
despi, il y a donc au moinsr+1 nombres premiers, ce qui est absurde. 9 Correction del"exer cice15 NRédigeons la deuxième égalité. SoitAn,n2Nl"assertion suivante:
(An)nå k=1k2=n(n+1)(2n+1)6 •A0est vraie (1=1). Étant donné n2Nsupposons queAnsoit vraie. Alors n+1å k=1k2=nå k=1k2+(n+1)2 n(n+1)(2n+1)6 +(n+1)2 n(n+1)(2n+1)+6(n+1)26 (n+1)(n(2n+1)+6(n+1))6 (n+1)(n+2)(2(n+1)+1)6 Ce qui prouveAn+1.
P arle principe de récurrence nous v enonsde montrer que Anest vraie pour toutn2N.Correction del"exer cice16 N1.Montrons la proposition demandée par récurrence: soit Anl"assertionfn+1=ffn. Cette assertion est
vraie pourn=0. Pourn2NsupposonsAnvraie. Alors fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47
Nier la proposition: "tous les habitants de la rue du Havre qui ont les yeux bleus gagneront au loto et prendront
leur retraite avant 50 ans".Nier les assertions suivantes :
11.tout triangle rectangle possède un angle droit ;
2. dans toutes les écuries, tous les che vauxsont noirs ; 3.8n2N2n+1n+2<2+e
Maintenant nous cherchons une condition surnpour que l"inégalité2e<2n+1n+2
soit vraie.2e<2n+1n+2,(2e)(n+2)<2n+1
,32, alors pour toutn>Nnous avonsn>N>3e
2et par conséquent: 2e<2n+1n+2. Conclusion: étant donnée>0, nous avons trouvé unN2Ntel que pour tout
n>Non ait 2e<2n+1n+2et2n+1n+2<2+e.En fait nous venons de prouver que la suite de terme(2n+1)=(n+2)tend vers 2 quandntend vers+¥.Correction del"exer cice9 Nx2{(A[B),x=2A[B
,x=2Aetx=2B ,x2{Aetx2{B ,x2{A\{B: x2{(A\B),x=2A\B ,x=2Aoux=2B ,x2{Aoux2{,x2{A[{B:Correction del"exer cice10 NNous allons démontrer l"assertion 1:de deux manières différentes.
1. T outd"abord de f açon"directe". Nous supposons que AetBsont tels queA\B=A[B. Nous devons montrer queA=B. Pour cela étant donnéx2Amontrons qu"il est aussi dansB. Commex2Aalorsx2A[Bdoncx2A\B (carA[B=A\B). Ainsix2B. Maintenant nous prenonsx2Bet le même raisonnement impliquex2A. Donc tout élément deAest dansBet tout élément deBest dansA. Cela veut direA=B. 82.Ensuite, comme demandé,nous lemontronsparcontraposition.Nous supposonsqueA6=Betnondevons
montrer queA\B6=A[B.SiA6=Bcela veut dire qu"il existe un élémentx2AnBou alors un élémentx2BnA. Quitte à échanger
AetB, nous supposons qu"il existex2AnB. Alorsx2A[Bmaisx=2A\B. DoncA\B6=A[B.Correction del"exer cice11 NMontrons quelques assertions.
f(A\B)f(A)\f(B). Siy2f(A\B), il existex2A\Btel quey=f(x), orx2Adoncy=f(x)2f(A)et de mêmex2Bdonc y2f(B). D"oùy2f(A)\f(B). Tout élément def(A\B)est un élément def(A)\f(B)doncf(A\B) f(A)\f(B). Remarque : l"inclusion réciproque est fausse. Exercice : trouver un contre-exemple. f1(FnA) =Enf1(A).
x2f1(FnA),f(x)2FnA ,f(x)=2A ,x=2f1(A)carf1(A) =fx2E=f(x)2Ag,x2Enf1(A)Correction del"exer cice12 NI= [0;2]etJ= ]1;+¥[:Correction del"exer cice13 NPar l"absurde, supposons qu"il existep2Ntel quef=fp. Deux applications sont égales si et seulement si
elles prennent les mêmes valeurs.8n2Nf(n) =fp(n):
En particulier pourn=p,f(p) =fp(p). D"autre part la définition defnous donnef(p) =fp(p)+1. Nousobtenons une contradiction carf(p)ne peut prendre deux valeurs distinctes. En conclusion, quelque soitp2N,
f6=fp.Correction del"exer cice14 N1.Montrons en f aitla contraposée. S"il existeitel quepidiviseN=p1p2:::pr+1 (iest fixé) alors il existek2Ztel queN=kpidonc p i(kp1p2:::pi1pi+1:::pr) =1 soitpiq=1 (avecq=kp1p2:::pi1pi+1:::prun nombre entier). Doncpi2Zet 1=pi=q2Z, alors p ivaut 1 ou1. Et doncpin"est pas un nombre premier. Conclusion : par contraposition il est vrai queNn"est divisible par aucun despi 2. Raisonnons par l"absurde : s"il n"e xistequ"un nombre fini rde nombres premiersp1;:::;pralorsN= p1p2:::pr+1 est un nombre premier car divisible par aucun nombre premier autre que lui même (c"est
le 1.).MaisNest strictement supérieur à tous lespi. Conclusion on a construit un nombre premierNdifférent
despi, il y a donc au moinsr+1 nombres premiers, ce qui est absurde. 9Correction del"exer cice15 NRédigeons la deuxième égalité. SoitAn,n2Nl"assertion suivante:
(An)nå k=1k2=n(n+1)(2n+1)6 •A0est vraie (1=1). Étant donné n2Nsupposons queAnsoit vraie. Alors n+1å k=1k2=nå k=1k2+(n+1)2 n(n+1)(2n+1)6 +(n+1)2 n(n+1)(2n+1)+6(n+1)26 (n+1)(n(2n+1)+6(n+1))6 (n+1)(n+2)(2(n+1)+1)6Ce qui prouveAn+1.
P arle principe de récurrence nous v enonsde montrer que Anest vraie pour toutn2N.Correction del"exer cice16 N1.Montrons la proposition demandée par récurrence: soit Anl"assertionfn+1=ffn. Cette assertion est
vraie pourn=0. Pourn2NsupposonsAnvraie. Alors fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47