Opération ensembliste

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Les opérations ensemblistes sont les opérations mathématiques faites sur les ensembles, sans s’occuper de la nature des éléments qui composent ces ensembles. Les opérations booléennes (réunion, intersection, complémentaire ...) sont traitées dans l'article algèbre des parties d'un ensemble.

Sommaire

[modifier] Ensemble des parties

L’ensembles des parties d’un ensemble E, noté habituellement \mathcal{P}(E) ou \mathfrak{P}(E), est, comme son nom l’indique, l’ensemble formé par tous les sous-ensembles de l’ensemble E:

 \mathfrak{P}(E) = \{ A | A \subseteq E \}

Par exemple si A = {a,b}, \mathfrak{P}(A)={Ø,{a},{b},A}

L’existence de l’ensemble des parties est assurée par un axiome, l’axiome de l'ensemble des parties. Cet axiome exprime en substance que pour tout ensemble E, il existe un ensemble F contenant tous les sous-ensembles de E.

L’unicité de l’ensemble des parties est assurée par un autre axiome, l’axiome d'extensionnalité.

L’ensemble des parties d’un ensemble, muni de la réunion, de l’intersection et de l’inclusion forme une algèbre de Boole.

[modifier] Produit cartésien

Le produit cartésien, noté  A \times B (lire « A croix B »), de deux ensembles A et B est l’ensemble des couples dont la première composante vient de A et la seconde de B :

 A \times B = \{ (x, y) | (x \in A) \wedge (y \in B) \}

On a pour A et B finis: \mathrm{card}(A \times B) = \mathrm{card}(A) \;\mathrm{card}(B)

Différence entre produit cartésien dénombrable et non-dénombrable, axiome du choix, argument de la diagonale de Cantor

[modifier] Somme disjointe

La différence symétrique de deux ensembles A et B ne doit pas être confondue avec leur somme disjointe, notée A + B \, ou A \dot\cup B  :

A + B = (\{ 0 \}\times A) \cup (\{ 1 \} \times B) = \{ ( 0, x) | (x \in A) \} \cup \{ ( 1, x) | (x \in B) \}\,

Les symboles  0\, et  1\, dans la définition précédente peuvent être remplacés par d’autres, par exemple  \empty et  \{\empty\} . La seule exigence est que les deux symboles utilisés différent l’un de l’autre.

La somme disjointe a été conçue pour que, contrairement à la réunion, le cardinal de son résultat soit toujours la somme des cardinaux des ensembles concernés :

 \mathrm{card}( A + B ) = \mathrm{card}( A ) + \mathrm{card}( B)\,

Elle peut être utilisée comme substitut à la notion de couple d’ensembles, surtout quand ces ensembles sont susceptibles d’être des classes.

[modifier] Exponentiation

On définit F^E \, comme l’ensemble des applications de E dans F.

On peut alors identifier l’ensemble des parties d’un ensemble E, \mathfrak P(E), à \{0,1\}^E \, ; cela revient en effet à identifier chaque partie de E à son indicatrice.

On peut aussi considérer le produit cartésien \bigotimes_{i\in I}E_i comme étant l’ensemble EI.

[modifier] Voir aussi

Opération binaire
numérique fonctionnelle en ensemble ordonné structurelle
élémentaire

+ addition
soustraction
× multiplication
÷ division
^ puissance

arithmétique

div quotient euclidien
mod reste euclidien
PGCD
PPCM

combinatoire

( ) coefficient binomial
A arrangement

composition
convolution
ensemble de parties

réunion
\ complémentation
intersection
Δ différence symétrique

ordre total

min minimum
max maximum

treillis

borne inférieure
borne supérieure

ensembles

× produit cartésien
union disjointe
^ puissance ensembliste

groupes

somme directe
produit libre
produit en couronne

modules

produit tensoriel
Hom homomorphismes
Tor torsion
Ext extensions

arbres

enracinement

variétés connexes

# somme connexe

espaces pointés

bouquet
smash produit
joint

vectorielle
(.) produit scalaire
produit vectoriel
algébrique
[,] crochet de Lie
{,} crochet de Poisson
produit extérieur
homologique
cup-produit
• produit d'intersection
séquentielle
+ concaténation
logique booléenne
ET (conjonction) OU (disjonction) OU exclusif IMP (implication) EQV (coïncidence)