Cardinal pair = Cardinal impair
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Cardinal pair = Cardinal impair



  1. #1
    pseudoarallonge

    Cardinal pair = Cardinal impair


    ------

    Bonjour,

    Je bute sur la démonstration qui consiste à prouver qu'un ensemble pair ou impair a autant de parties paires qu'impaires.

    Si un ensemble E a deux elements {a;b}.
    ses parties impaires sont {a};{b}
    ses parties paires sont {Vide};{a;b}
    Cela se vérifie bien dans ce cas

    Pour la demonstration à un ensemble à n éléments, on est sensé utiliser la formule du binome de Newton.

    Merci par avance pour vos astuces.

    -----

  2. #2
    Seirios

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Bonjour,

    Le cardinal de l'ensemble des parties d'un ensemble de taille ayant un nombre pair d'éléments est . L'astuce est alors de remarquer que cette expression peut s'écrire comme , qui vaut en utilisant le binôme de Newton, qui est bien la moitié du nombre total de parties.
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  3. #3
    toothpick-charlie

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    on peut aussi le voir par récurrence sur n. Soit X un ensemble à (n+1) éléments, et x un élément de X. Parmi les parties de X, il y a celles qui contiennent x et celles qui ne le contiennent pas. Elles sont en nombre égal, puisque si Y est une partie de X qui ne contient pas x, Yu{x} contient x et tu as ainsi une bijection entre parties de X avec et sans x (il faut peut-être détailler un peu ici). Si Y a un cardinal pair Yu{x} a un cardinal impair et vice-versa. Comme l'ensemble des parties qui ne contiennent pas x est aussi l'ensemble des parties de X\x, donc un ensemble à n éléments, il a autant de parties de cardinal pair que de parties de cardinal impair. C'est vrai aussi des parties qui contiennent x à cause de la remarque précédente.

  4. #4
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Merci pour cette réponse, Seirios,
    Doit-on traiter les cas n pair et n impair?

    De ce que j'ai cru comprendre il faut partir de la formule générale :

    et choisir des valeurs particulières pour a et b

    Si a=1 et b=1 on a
    qui est le nombre de sous-ensemble de E.

    Donc il faut fixer d'autres valeurs pour a et b...
    Dernière modification par pseudoarallonge ; 19/10/2013 à 15h56.

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

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par toothpick-charlie Voir le message
    on peut aussi le voir par récurrence sur n. Soit X un ensemble à (n+1) éléments, et x un élément de X. Parmi les parties de X, il y a celles qui contiennent x et celles qui ne le contiennent pas. Elles sont en nombre égal, puisque si Y est une partie de X qui ne contient pas x, Yu{x} contient x et tu as ainsi une bijection entre parties de X avec et sans x (il faut peut-être détailler un peu ici). Si Y a un cardinal pair Yu{x} a un cardinal impair et vice-versa. Comme l'ensemble des parties qui ne contiennent pas x est aussi l'ensemble des parties de X\x, donc un ensemble à n éléments, il a autant de parties de cardinal pair que de parties de cardinal impair. C'est vrai aussi des parties qui contiennent x à cause de la remarque précédente.
    Ce que vous écrivez a t-il un rapport avec cette proposition ?


    Car la demonstration de cette proposition ressemble à ce que vous écrivez

  7. #6
    Tryss

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par pseudoarallonge Voir le message
    Merci pour cette réponse, Seirios,
    Doit-on traiter les cas n pair et n impair?
    Pour n impair, on peut le faire directement : Passer au complémentaire est une bijection entre l'ensemble des parties paires et des parties impaires (donc même cardinal)

  8. #7
    Amanuensis

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Et pour les cas pairs non nuls on peut découper l'ensemble des parties en deux morceaux de cardinal égal (bijection évidente) en choisissant un élément quelconque x: les parties contenant x et les autres. Et on applique le cas impair en remarquant qu'ajouter 1 permute paires et impaires.

    Reste le cardinal nul...
    Dernière modification par Amanuensis ; 19/10/2013 à 16h56.
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  9. #8
    Tryss

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Reste le cardinal nul...
    Si il est considéré comme un ensemble de cardinal pair, alors la propriété est fausse
    En effet, l'ensemble vide a un sous ensemble pair (lui même) et pas de sous ensemble impair

    Bon, il suffit de modifier "un ensemble non vide pair ou impair a autant de parties paires qu'impaires" pour éliminer ce cas gênant

  10. #9
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Après plusieurs heures de réflexion, j'ai pu remarquer que si je pose a=-1 et b=1 dans la formule suivante :


    alors




    A partir de là, je ma demandais s'il ne fallait pas scinder l'expression en deux suivant que n-k soit pair ou impair...

  11. #10
    Seirios

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    As-tu lu les réponses qui t'ont été données précédemment ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  12. #11
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par Seirios Voir le message
    As-tu lu les réponses qui t'ont été données précédemment ?
    Oui et je les prends ou les laisse en fonction d'une part de ce que je peux en comprendre et de leur éclairage, d'autre part en fonction de l'orientation que je souhaite donner à ma demonstration qui est : "en utilisant le binome de Newton"

  13. #12
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Bonjour,

    J'ai voulu suivre T.Charlie dans sa démarche d'un raisonnement par récurrence.

    Je suppose vrai à l'ordre n-1 et je regarde ce que cela donne à l'ordre n



    Mais
    Et la démonstration ne marche pas...

  14. #13
    Seirios

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par pseudoarallonge Voir le message
    Après plusieurs heures de réflexion, j'ai pu remarquer que si je pose a=-1 et b=1 dans la formule suivante :


    alors




    A partir de là, je ma demandais s'il ne fallait pas scinder l'expression en deux suivant que n-k soit pair ou impair...
    Et si tu le fais effectivement, n'arrives-tu pas à conclure ?
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  15. #14
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    En fait si je pose a=1 et b=-1 dans la formule suivante :


    alors



    Ceci si je le réécris différemment alors




    D'où le résultat.
    Rien de bien compliqué en fait...

  16. #15
    Amanuensis

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Si n différent de 0...
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  17. #16
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par Amanuensis Voir le message
    Si n différent de 0...
    Peut-on trouver des parties à l'ensemble vide ?

  18. #17
    Seirios

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Une seule : l'ensemble vide ! Ce cas a été discuté un peu plus haut.
    If your method does not solve the problem, change the problem.

  19. #18
    Amanuensis

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Citation Envoyé par pseudoarallonge Voir le message
    Peut-on trouver des parties à l'ensemble vide ?
    Le point était surtout que la démo que vous donnez contient 0^n=0, ce qui n'est correct que si n>0
    Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.

  20. #19
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Donc on a bien cohérence entre la définition de l'ensemble vide qui ne contient pas de partie de cardinal impair (dixit Seirios) et l'application de la formule du binome de Newton au cas n=0 (dixit Amanuensis) car alors



    qui en est l'interprétation "formulatoire".

  21. #20
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Merci aux différents participants pour leur éclairage repectif.

    Lorsque j'ai ouvert cette discussion, la formule du binome de Newton ne représentait rien (si ce n'est l'image de Newton avec sa perruque ).

    3 jours plus tard, je n'en reviens toujours pas de la "puissance" et de la "richesse" de la formule du binome de Newton!
    Cette formule permet aussi bien de faire du dénombrement que de retrouver des formules ultra-connues comme .

    Pour moi, cette discussion est terminée.
    Dernière modification par pseudoarallonge ; 21/10/2013 à 12h04.

  22. #21
    toothpick-charlie

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    si ce sujet te fascine, tu peux essayer de retrouver toutes les formules de récurrence qui permettent de calculer les coefficients binomiaux, comme celle du triangle de Pascal (mais il y en a d'autres). A chaque fois, on peut les démontrer par un calcul direct, ou on peut tenir un raisonnement sur les cardinaux des ensembles de parties dont les coefficients binomiaux sont les cardinaux.

  23. #22
    pseudoarallonge

    Re : Cardinal pair = Cardinal impair

    Oui, Toothpick-Charlie, je suis "émerveillé" par la découverte de cette formule.

    n=2 et on a le développement de
    n=0 et on a les propriétés de l'ensemble vide.
    a=b=1 et on a qui est le nombre de parties d'un ensemble.
    a=-b=1 et on a le résultat de cette discussion.

    Reste comme tu dis les formules de récurrence et l'application au triangle de Pascal.

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