Les dattes à Dattier

Un problème, une question, un nouveau théorème ?

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 10 oct. 2018 21:19

SPOILER:
Remarquons tout d'abord que $ B \cap \mathbb{R}_{+}^{*} \neq \emptyset $, $ B \cap \mathbb{R}_{-}^{*} \neq \emptyset $ et que $ B $ est stable par addition.

On pose à bon droit $ a := \inf (B \cap \mathbb{R}_{+}^{*}) $ et $ b:= \sup (B \cap \mathbb{R}_{-}^{*}) $.
On montre aisément par l'absurde que $ b = -a $ en séparant les cas $ a+b > 0 $ et $ a+b < 0 $.

Montrons ensuite que $ a \neq 0 $ implique $ B = a \mathbb{Z} $.

Supposons que $ a \notin B $.
Soient $ x \in B \cap \mathbb{R}_{+}^{*} $ et $ y \in B \cap \mathbb{R}_{-}^{*} $ tels que $ a < x < 2a $ et $ -x < y < b $.
On a $ 0 < x+y < 2a + b = a $ et $ x+y \in B $. Absurde.
Donc $ a \in B $, et par un raisonnement analogue, $ b \in B $.

On a ainsi $ a \mathbb{N} \subset B $ et $ -a \mathbb{N} \subset B $, soit $ a\mathbb{Z} \subset B $.
Réciproquement, soit $ x \in B $.
Si $ x > 0 $, alors $ x = aq + r $ avec $ q \in \mathbb{N}^{*} $ et $ r \in [0, a[ $. On a $ r = x + bq $.
Or $ bq \in B $ puisque $ bq = -aq \in \mathbb{Z} $. Donc $ r \in B $ puis $ r = 0 $. Ainsi $ x \in a \mathbb{Z} $.
Si $ x < 0 $, on écrit $ x = bq + r $ avec $ r \in ]b, 0] $ et le raisonnement est similaire.

Mais on ne peut pas avoir $ B = a\mathbb{Z} $ car sinon $ 0 \in B $ et il existerait des entiers $ p $ et $ q $ vérifiant $ 2^p = 3^q $.
Donc $ a = 0 $ et on conclut aisément que $ B $ est dense dans $ \mathbb{R} $.

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 11 oct. 2018 13:34

SPOILER:
On n'a même pas besoin de montrer que $ B = a \mathbb{Z} $. Il suffit de remarquer que $ 0 = a+b \in B $ juste après avoir montré que $ a \in B $ et $ b \in B $.

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 11 oct. 2018 15:40

232
SPOILER:
Non :
$ E = \{a, b\} $ avec $ a \neq b $ et $ \forall (x,y) \in E², x*y = a $.

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 11 oct. 2018 15:43

Dattier a écrit :
11 oct. 2018 14:17
$E$ posséde un ordre total
Je n'ai pas compris.

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 11 oct. 2018 17:21

C'est que je pensais (à tort) qu'on pouvait toujours munir E d'une relation d'ordre total. :mrgreen:

Messages : 0

Inscription : 04 août 2018 12:54

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par Nicolas Patrois » 11 oct. 2018 18:27

La consigne n’est pas claire, on peut toujours munir un ensemble d’une relation d’ordre total.
En revanche, elle n’est pas nécessairement « intéressante », c’est-à-dire compatible avec la loi de composition interne.
INFINITÉSIMAL : On ne sais pas ce que ce c’est, mais a rapport à l’homéopathie.
-+- Gustave Flaubert, Dictionnaire des idées reçues -+-

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 11 oct. 2018 20:20

L'axiome du choix n'est-il pas nécessaire ?

Messages : 0

Inscription : 15 mai 2017 21:23

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par btsix » 12 oct. 2018 18:39

@Nicolas Patrois
L'axiome du choix n'est-il pas nécessaire pour ordonner totalement un ensemble dans le cas le plus général ?

Messages : 0

Inscription : 19 avr. 2015 00:08

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par darklol » 12 oct. 2018 19:19

btsix a écrit :
12 oct. 2018 18:39
@Nicolas Patrois
L'axiome du choix n'est-il pas nécessaire pour ordonner totalement un ensemble dans le cas le plus général ?
Pas nécessaire non mais suffisant. Mais en toute généralité l’existence d’un ordre total sur tout ensemble est en effet indépendant de ZF (et est moins fort que l’axiome du choix).
ENS Lyon
Ingénieur de recherche

Messages : 0

Inscription : 04 août 2018 12:54

Profil de l'utilisateur : Élève de lycée

Re: Les dattes à Dattier

Message par Nicolas Patrois » 12 oct. 2018 20:35

L’ensemble de l’exercice est fini.
INFINITÉSIMAL : On ne sais pas ce que ce c’est, mais a rapport à l’homéopathie.
-+- Gustave Flaubert, Dictionnaire des idées reçues -+-

Verrouillé