X-Git-Url: https://bilbo.iut-bm.univ-fcomte.fr/and/gitweb/cours-maths-dis.git/blobdiff_plain/a0ee5c712b5f4b3e908e2d16da8ff24d414f5f1e..HEAD:/ensembles/relbin13.tex?ds=sidebyside diff --git a/ensembles/relbin13.tex b/ensembles/relbin13.tex index ed68ff3..0ae73ee 100755 --- a/ensembles/relbin13.tex +++ b/ensembles/relbin13.tex @@ -28,19 +28,19 @@ que $x$ est \emph{en Relation avec} $y$. On note cela $x{\mathcal{R}}y$. Lorsque $E=F$, on parle de relation binaire définie dans l'ensemble $E$. Son graphe est une partie de $E^2$. Dans ce cas, il est possible que $x \mathcal{R} y$ sans que $y \mathcal{R} x$. -(Penser à la relation \og est plus agé que \fg{}). +(Penser à la relation \og est plus âgé que \fg{}). \end{Rem} -\begin{Exo} -Sur l'ensemble $\Z$ des entiers relatifs, on définit deux relations, notées respectivement $\Sigma$ et $\Delta$, de la façon suivante: -\begin{itemize} - \item $x \Sigma y$ quand la somme $x+y$ est paire -\item $x \Delta y$ quand la différence $x-y$ est paire -\end{itemize} -Sont-elles égales ? -\end{Exo} +% \begin{Exo} +% Sur l'ensemble $\Z$ des entiers relatifs, on définit deux relations $\Sigma$ et $\Delta$: +% \begin{itemize} +% \item $x \Sigma y$ quand la somme $x+y$ est paire +% \item $x \Delta y$ quand la différence $x-y$ est paire +% \end{itemize} +% Sont-elles égales ? +% \end{Exo} \section{Relations d'ordre} @@ -60,7 +60,7 @@ dans un ensemble $E$. \begin{Def}[Antisymétrie] ${\mathcal{R}}$ est dite \emph{antisymétrique} \index{relation!antisymétrique} si, lorsque $x$ est en relation avec $y$, alors $y$ ne peut pas être en relation avec $x$ (sauf si $x=y$): - $\qqs(x,y)\in E^2,\ x {\mathcal{R}} y\ {\rm et}\ y {\mathcal{R}} x\Imp\ x=y$ + $\qqs(x,y)\in E^2,\ x {\mathcal{R}} y\ {\rm et}\ y {\mathcal{R}} x\Imp\ x=y$. % ou encore % $\qqs x\in E,\ \qqs y\in E,\ (x,y)\in G ~{\rm et}\ (y,x)\in G\ \Imp x=y$ % % @@ -82,9 +82,9 @@ $\qqs x\in E,\ \qqs y\in E,\qqs z \in E,\ x {\mathcal{R}} y\ {\rm et}\ y {\mathc Les relations suivantes sont-elles réflexives, antisymétriques ou transitives ? \begin{enumerate} \item $A = \mathbb{R}$ et $x \mathcal{R} y$ si $|x| = |y|$. -\item $A = \mathbb{R}$ et $x \mathcal{R} y$ si $sin^2 x + \cos^2 y = 1 $. +\item $A = \mathbb{R}$ et $x \mathcal{R} y$ si $\sin^2 x + \cos^2 y = 1 $. \item $A = \mathbb{N}$ et $x \mathcal{R} y$ s'il existe $p$ et $q$ entiers tels que $y = p x^q$. -\item $A$ est l'ensemble des points du plan, et $x \mathcal{R} y$ si la distance de $x$ à $y$ est inférieure à 52,7 km. +% \item $A$ est l'ensemble des points du plan, et $x \mathcal{R} y$ si la distance de $x$ à $y$ est inférieure à 52,7 km. \end{enumerate} \end{Exo} @@ -101,13 +101,13 @@ $a \mathcal{R} b$ si et seulement si $a^b \leq b ^a$. -\begin{Exo} -Soit $\mathcal{R}$ et $\mathcal{S}$ deux relations dans $A$. -\begin{enumerate} -\item Montrer que si $\mathcal{R}$ et $\mathcal{S}$ sont transitives alors $\mathcal{R} \cap \mathcal{S}$ est transitive. -\item Si $\mathcal{R}$ est antisymétrique alors $\mathcal{R} \cap \mathcal{S}$ est antisymétrique. -\end{enumerate} -\end{Exo} +% \begin{Exo} +% Soit $\mathcal{R}$ et $\mathcal{S}$ deux relations dans $A$. +% \begin{enumerate} +% \item Montrer que si $\mathcal{R}$ et $\mathcal{S}$ sont transitives alors $\mathcal{R} \cap \mathcal{S}$ est transitive. +% \item Si $\mathcal{R}$ est antisymétrique alors $\mathcal{R} \cap \mathcal{S}$ est antisymétrique. +% \end{enumerate} +% \end{Exo} \subsection{Relation d'ordre} @@ -126,7 +126,7 @@ On note $a|b$ si et seulement si $b$ est un multiple de $a$ ($\exists k \in \Net C'est une relation d'ordre définie dans $\Net$. En effet, elle est \begin{description} -\item[reflexive:] $a=1a$, donc $a|a$ est vrai, +\item[réflexive:] $a=1a$, donc $a|a$ est vrai, \item[antisymétrique:] si $a|b$ et $b|a$, alors $\exists k,k' \in \Net, a=kb$ et $b=k'a$. Donc $a = kk' a$. Comme $a \neq 0$, $kk'=1$. Mais $k,k' \in \Net$, donc $k = k' = 1$, et $a = b$. \item[transitive:] si $a|b$ et $b|c$, alors alors $\exists k,k' \in \Net, a=kb$ et $b=k'c$. Donc $a = k k' c$: il existe $k'' \in \Net$ ($k''=k k'$) tel que $a = k''c$: $a|c$. \end{description} @@ -134,10 +134,10 @@ C'est une relation d'ordre définie dans $\Net$. En effet, elle est \end{Ex} -La structure algébrique constituée par l'ensemble $E$, muni de la -relation d'ordre ${\mathcal{R}}$, -(c'est-à-dire: le couple $(E,{\mathcal{R}})$) est -celle d'\emph{ensemble ordonné}\index{ensemble!ordonné}. +% La structure algébrique constituée par l'ensemble $E$, muni de la +% relation d'ordre ${\mathcal{R}}$, +% (c'est-à-dire: le couple $(E,{\mathcal{R}})$) est +% celle d'\emph{ensemble ordonné}\index{ensemble!ordonné}. @@ -158,14 +158,15 @@ On considère\ldots \begin{enumerate} \item $E=\{1\vir 2\vir 3\vir 4\vir 5\vir 6\vir 7\vir 8\vir 9\}$ et on définit la relation binaire $\mathcal{R}$ dans $E$ par son graphe -$G=\{ $ (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), (1,7), (1,8), (1,9), (2,2), (2,3), (2,4), (2,6), (2,8), (2,9), (3,3), (4,3), (4,4), (4,6), (4,8), (4,9), (5,3), (5,4), (5,5), (5,6), (5,7), (5,8), -(5,9), (6,6), (6,8), (6,9), (7,7), (7,8), (7,9), (8,8), (9,9) $\}$ +$G=\{$(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), (1,7), (1,8), (1,9), (2,2), (2,3), (2,4), (2,6), (2,8), (2,9), (3,3), (4,3), (4,4), (4,6), (4,8), (4,9), (5,3), (5,4), (5,5), (5,6), (5,7), (5,8), +(5,9), (6,6), (6,8), (6,9), (7,7), (7,8), (7,9), (8,8), (9,9)$\}$ (c'est-à-dire: $1{\mathcal{R}}1$, etc\ldots). Justifier que cette relation est une relation d'ordre. \item Mêmes questions pour $E'=\{1\vir 2\vir 3\vir 4\vir 5\vir 6\}$ et -$G'=\{$ (1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), -(2,2), (2,4), (2,5), (2,6), (3,3), (3,4), (3,6), (4,4), (4,6), (5,5), (5,6), (6,6)$\}$. +$G'=\{$(1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), +(2,2), (2,4), (2,5), (2,6), (3,3), (3,4), (3,6), (4,4), (4,6), (5,5), (5,6), +(6,6)$\}$. \end{enumerate} \end{Exo} @@ -182,9 +183,8 @@ On se place encore dans ce paragraphe dans le cas où $E=F$. Soit ${\mathcal{R}}$ une relation binaire définie dans un ensemble (non vide) $E$, de graphe $G$. \begin{Def}[Relation symétrique] -${\mathcal{R}}$ est dite \emph{symétrique} \index{relation!symétrique} si, dès que $x$ est en relation avec $y$, alors $y$ est en relation avec $x$ -$$\qqs x\in E,\ \qqs y\in E, (x,y)\in G \Imp (y,x)\in G$$ - Ou encore: $\qqs x\in E, \qqs y\in E,\ x {\mathcal{R}} y \Imp y {\mathcal{R}} x$. +${\mathcal{R}}$ est dite \emph{symétrique} \index{relation!symétrique} si, dès que $x$ est en relation avec $y$, alors $y$ est en relation avec $x$: +$\qqs x\in E, \qqs y\in E,\ x {\mathcal{R}} y \Imp y {\mathcal{R}} x$. \end{Def} @@ -214,7 +214,7 @@ alors $y-x=(-k)\cdot n$; or, si $k\in\Z$, $(-k)\in\Z$, donc $y\equiv x\ [n]$. \item[transitive:] si $x\equiv y\ [n]$ et $y\equiv z\ [n]$, $\exi k\in\Z$, $x-y=k\cdot n$ et $\exi l\in\Z$, $y-z=l\cdot n$. En -aditionnant membre à membre ces deux égalités, on obtient +additionnant membre à membre ces deux égalités, on obtient $x-z=(k+l)\cdot n$, or $(k,l)\in\Z^2$, donc $k+l \in\Z$, donc $x\equiv z\ [n]$. \end{description} @@ -293,12 +293,9 @@ $x\mathcal{R}y$ ssi $x.e^{y}= y.e^{x}$. \begin{Th} L'intersection de deux classes d'équivalence distinctes est vide. +On dit aussi que les classes sont deux à deux disjointes. \end{Th} -\begin{Rem} - On dit aussi que les classes sont deux à deux disjointes. -\end{Rem} - \begin{Pre} On considère deux classes, $\dot x$ et $\dot y$, soit $z\in\dot x\inter\dot y$; $\qqs t\in\dot x$, on a $(t,x)\in G$; mais @@ -355,7 +352,7 @@ Trouver la partition de $A$ induite par $\mathcal{R}$, c'est-à-dire trouver les -\begin{Exo}[Une relation d'équivalence] +\begin{Exo} On considère l'ensemble des points du plan rapporté à deux axes de coordonnées rectangulaires et deux points $P_1$ et $P_2$ de coordonnées respectives $(x_1,y_1)$ et $(x_2,y_2)$; on @@ -378,35 +375,31 @@ $P_1 {\mathcal{R}} P_2 \Ssi x_1y_1=x_2y_2\ {\rm et}\ x_1x_2\geqslant 0$ % \end{Exo} -\begin{Exo} -Définir, par leurs graphes, les relations d'équivalence dans $E$ qui comportent respectivement le moins et le plus possible de points. -Que peut-on dire de ces relations? -\end{Exo} -\subsection{Ensemble-quotient} +% \subsection{Ensemble-quotient} -\begin{Def}[Ensemble-quotient] -Il s'agit de l'ensemble des classes d'équivalence de tous les éléments de $E$. -\end{Def} +% \begin{Def}[Ensemble-quotient] +% Il s'agit de l'ensemble des classes d'équivalence de tous les éléments de $E$. +% \end{Def} -\begin{Notation} -$E/{\mathcal{R}}$. -\end{Notation} +% \begin{Notation} +% $E/{\mathcal{R}}$. +% \end{Notation} -Pour parler aisément d'une classe, on choisit un de ses éléments, -et cet élément, surmonté d'un point, sert à représenter la classe en question. -Une fois que ce choix est fait, il est définitif, et il n'est plus question d'évoquer les autres éléments de cette classe, il faut -se tenir, sous peine d'incohérence, au choix qui a été fait. +% Pour parler aisément d'une classe, on choisit un de ses éléments, +% et cet élément, surmonté d'un point, sert à représenter la classe en question. +% Une fois que ce choix est fait, il est définitif, et il n'est plus question d'évoquer les autres éléments de cette classe, il faut +% se tenir, sous peine d'incohérence, au choix qui a été fait. -\begin{Ex}[Congruence modulo 4] -On choisit pour représentants les entiers $<4$, donc 0, 1, 2 et 3. -L'ensemble-quotient est $\Z/4\Z=\{\dot 0,\dot 1,\dot 2,\dot 3\}$. -\end{Ex} +% \begin{Ex}[Congruence modulo 4] +% On choisit pour représentants les entiers $<4$, donc 0, 1, 2 et 3. +% L'ensemble-quotient est $\Z/4\Z=\{\dot 0,\dot 1,\dot 2,\dot 3\}$. +% \end{Ex}