Cardinal et somme
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Cardinal et somme



  1. #1
    invite705d0470

    Cardinal et somme


    ------

    Bonsoir à tous
    Voilà, je cherche à déterminer le cardinal de l'ensemble suivant, sans succès : où n est un naturel non nul fixé et p un naturel strictement plus petit que lui.
    Le plus naturel est pour moi de raisonner par récurrence simple sur p: j'ai émis une conjecture, qui est celle selon laquelle , mais je n'arrive pas à la démontrer.
    L'idée étant, en passant à M(p+1,n), de faire une partition .

    Quelqu'un pourrait m'aider ?

    -----

  2. #2
    MMu

    Re : Cardinal et somme

    Tu te trompes sur la conjecture . Notons .
    Essaie pour tous entiers , et fais la récurrence sur .

    On a . Il faut donc montrer ..

  3. #3
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Ah bon ?
    Mais ... :/ Oups
    Oui, en effet, je me suis bien trompé ^^ Mais je ne vois pas trop où pour l'instant. Bon, je ne me fais pas de soucis, je le verrai surement demain !
    En tout cas, la suite je crois que je sais faire

    Merci beaucoup !
    Bonne soirée !

  4. #4
    Médiat

    Re : Cardinal et somme

    Bonjour,

    Une récurrence n'est pas nécessaire :

    Considérez (p-1) séparateurs (par exemple le caractère |), disposés en ligne, ces séparateurs déterminent p cases (y compris la case de gauche et celle de droite), il reste à déposer dans ces cases, n objets (par exemple le caractère °), par exemple :

    Pour faire 7 en 5 entiers : °°||°°°|°|° = (2, 0, 3, 1, 1), hors ici il est facile de voir que le nombre de dispositions revient à choisir les n places des ° parmi les (n + p - 1) emplacements valides (et de mettre les | dans les emplacements restants, mais cela ne peut se faire que d'une seule façon), ou dans l'autre sens : | d'abord et ° ensuite.
    Dernière modification par Médiat ; 20/12/2011 à 05h56.
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Bonjour Médiat, et merci de votre intervention: en dénombrement, un raisonnement est largement préférable à une récurrence qui donne le résultat "sans réflexion".
    Hm ... Je n'ai pas très bien saisi: les séparateurs / jouent le rôle des p cases, c'est à dire en quelque sorte de la position dans la p-liste des y cherchés ? Les ° correspondent alors à la valeur des y, n'est ce pas ?
    C'est une vision à laquelle je n'aurais vraiment pas pensé, comment parvenir à réfléchir de cette manière ? ...

    C'est un peu comme chercher le nombre de chemins possibles pour aller du point en bas à gauche au point d'en haut à droite (diagonale) d'un rectangle de longueur n , de largeur p , en ne pouvant que monter d'une case ou tourner à droite ^^
    S'il est vertical, alors les p colonnes correspondent aux cases (emplacement des éléments) et les n lignes aux possibilités d'atteindre n au bout du chemin choisi, la contrainte "ne pas pouvoir reculer ou tourner à gauche" permettant bien d'atteindre n en arrivant à la dernière case Non ?

  7. #6
    Médiat

    Re : Cardinal et somme

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Snowey Voir le message
    Hm ... Je n'ai pas très bien saisi: les séparateurs / jouent le rôle des p cases, c'est à dire en quelque sorte de la position dans la p-liste des y cherchés ?
    Oui, les p-1 séparateurs déterminent p cases qui correspondent aux p éléments de la liste

    Citation Envoyé par Snowey Voir le message
    Les ° correspondent alors à la valeur des y, n'est ce pas ?
    Chaque ° correspond à 1, donc si dans une case vous avez n fois °, cela correspond à la valeur n (à la position qui correspond à la case).

    Citation Envoyé par Snowey Voir le message
    C'est une vision à laquelle je n'aurais vraiment pas pensé, comment parvenir à réfléchir de cette manière ? ...
    En étant très fort .
    En fait cet exercice est un grand classique, qui met en lumière que penser à n objets pour démontrer un propriété du nombre n est en fait assez naturelle.

    Citation Envoyé par Snowey Voir le message
    C'est un peu comme chercher le nombre de chemins possibles pour aller du point en bas à gauche au point d'en haut à droite (diagonale) d'un rectangle de longueur n , de largeur p , en ne pouvant que monter d'une case ou tourner à droite ^^
    S'il est vertical, alors les p colonnes correspondent aux cases (emplacement des éléments) et les n lignes aux possibilités d'atteindre n au bout du chemin choisi, la contrainte "ne pas pouvoir reculer ou tourner à gauche" permettant bien d'atteindre n en arrivant à la dernière case Non ?
    De largeur p - 1 plutôt
    Je suis Charlie.
    J'affirme péremptoirement que toute affirmation péremptoire est fausse

  8. #7
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    De largeur p si on considère que l'on démarre sur cette case, non ?
    En fait (je suis nul, je sais), je ne comprends plus pourquoi on choisit les n positions des ° parmi n+p-1 , et non pas juste p (nbe de "cases") :/ Pourriez vous juste me réexpliquer ce passage (vital et surement très simple pourtant) ?

    De même, je cherche à montrer par dénombrement que . Bien sûr, je pense au triangle de Pascal et celà me semble être une généralisation de ce résultat, mais impossible de le traduire correctement .
    Par déduction (entre dénombrement et récurrence), celà revient entre autre à dire que est une partition de , ce que je ne saisis pas ... :/
    Je sais que ces notions sont importantes, et qu'elles ne devraient pas me poser de problème ...

    J'espère que vous aurez le temps et la patience de m'expliquer,

    Snowey

  9. #8
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    PS: pour le rectangle, en fait il faut qu'il soit de longueur n+1 puisque si la "hauteur" de la case correspond à sa valeur, le niveau de départ (en bas) doit correspondre à 0 et non pas à 1.

  10. #9
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Vraiment personne pour m'expliquer ?
    Je comprends avec ma configuration du rectangle, mais pas avec les idées de coupure ... :/
    Ce qui est amusant, par ailleurs, c'est que ce nombre correspond à celui des applications croissantes de (1,n) dans (1,p) ... Une coïncidence ? (j'y crois pas, moi ^^)

  11. #10
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Vraiment personne ?

  12. #11
    invite2e5fadca

    Re : Cardinal et somme

    J'essaye de te faire une autre formulation qui est équivalente

    Tu as une bijection entre l'ensemble dont tu veux calculer le cardinal et les tableaux lignes à n+p-1 colonnes composé de 0 et 1 avec p-1 "0" : Par exemple pour n=3 et p = 2

    (0,3) -> [0,1,1,1]
    (1,2) -> [1,0,1,1]
    (2,1) -> [1,1,0,1]
    (3,0) -> [1,1,1,0]

    Ainsi, il suffit de compter le nombre de tableaux lignes à n+p-1 colonnes composé de 0 et 1 avec p-1 "0". Or il suffit de choisir la position des "0", donc le résultat en découle.

  13. #12
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Ah, c'est rigolo comme façon de voir la chose ! Je comprends
    MERCI bcp !
    Et pour la formule itérée de Pascal, une idée pour la démontrer avec le dénombrement ? (parce que par récurrence, je sais faire)

  14. #13
    Seirios

    Re : Cardinal et somme

    Citation Envoyé par Snowey Voir le message
    En fait (je suis nul, je sais), je ne comprends plus pourquoi on choisit les n positions des ° parmi n+p-1 , et non pas juste p (nbe de "cases") :/ Pourriez vous juste me réexpliquer ce passage (vital et surement très simple pourtant) ?
    On a n+p-1 cases, dans lesquels on place n symboles ° et p-1 symboles |. Mais il suffit de placer l'un des deux symboles, puisque l'autre se placera dans les cases restantes. Si l'on place d'abord les °, cela revient donc bien à choisir n cases parmi les n+p-1.

    Ce qui est amusant, c'est que si l'on supprime l'ordre dans le cardinal recherché, on se ramène à chercher le nombre de partitions de l'entier n, dont l'expression exacte est bien moins simple : http://fr.wikipedia.org/wiki/Partition_d'un_entier#S.C3.A9r ie_de_Rademacher
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  15. #14
    invite705d0470

    Re : Cardinal et somme

    Très intéressant, cette notion de partition d'un entier !
    Je suis certain que ces résultats sont très largement hors de ma portée pour l'instant (ben oui, je compte pas rester nul en maths toute ma vie quand même ^^), mais c'est vraiment intéressant. Comme quoi en ouvrant les yeux on voit beaucoup plus de choses que de simples exercices de dénombrements !

  16. #15
    inviteea028771

    Re : Cardinal et somme

    D'ailleurs un résultat récent (début 2011) à été obtenu dans ce domaine. Il existe maintenant un algorithme efficace pour calculer le nombre de partitions d'un entier (la série de Rademacher n'étant pas très sympathique).

    Un article sur le sujet ici :
    http://blogs.plos.org/badphysics/2011/01/20/ono/

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