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Monday, 1 July 2024

Cette page a pour but de présenter les relations d'équivalence à l'aide d'une partie cours et d'une partie exercices corrigés.

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L'ensemble des classes d'équivalence forme une partition de E. Démonstration Par réflexivité de ~, tout élément de E appartient à sa classe, donc: les classes sont non vides et recouvrent E; [ x] = [ y] ⇒ x ~ y. Par transitivité, x ~ y ⇒ [ y] ⊂ [ x] donc par symétrie, x ~ y ⇒ [ x] = [ y]. D'après cette dernière implication, ( x ~ z et y ~ z) ⇒ [ x] = [ y] donc par contraposition, deux classes distinctes sont disjointes. Inversement, toute partition d'un ensemble E définit une relation d'équivalence sur E. Ceci établit une bijection naturelle entre les partitions d'un ensemble et les relations d'équivalence sur cet ensemble. Le nombre de relations d'équivalence sur un ensemble à n éléments est donc égal au nombre de Bell B n, qui peut se calculer par récurrence. Exemples [ modifier | modifier le code] Le parallélisme, sur l'ensemble des droites d'un espace affine, est une relation d'équivalence, dont les classes sont les directions. Toute application f: E → F induit sur E la relation d'équivalence « avoir même image par f ».

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Définition: On dit qu'une relation est une relation d'équivalence si elle est: symétrique [ 1]: \(\forall x\in E, ~\forall y\in E, ~ x \color{red}R\color{black} y\Rightarrow y \color{red}R\color{black} x, \) réflexive [ 2]: \(\forall x\in E, ~x \color{red}R\color{black} x, \) transitive [ 3]: \(\forall x\in E, ~\forall y\in E, ~\forall z\in E, ~ (x \color{red}R\color{black} y ~\textrm{et}~ y \color{red}R\color{black} z)\Rightarrow x \color{red}R\color{black} z. \) Dans le cas d'une relation d'équivalence, deux éléments en relation sont aussi dits équivalents. Exemple: Sur tout ensemble, l'égalité de deux éléments. Sur l'ensemble des droites (du plan ou de l'espace), la relation " droites parallèles ou confondues ". Sur l'ensemble des bipoints du plan (ou de l'espace), la relation d'équipollence. Pour les angles du plan, la relation de congruence modulo \(2\pi. \) Dans \(\mathbb Z, \) la relation \(x \equiv y \mod (n), \) si \(x - y\) est divisible par l'entier \(n. \) Dans \(E = \mathbb N \times \mathbb N, \) \((a, b) \color{red}R\color{black} (a', b')\Leftrightarrow a + b' = a' + b. \) Dans \(E = \mathbb Z \times \mathbb Z^*, \) \((p, q) \color{red}R\color{black} (p', q')\Leftrightarrow pq' = p'q.

Notes et références [ modifier | modifier le code] ↑ N. Bourbaki, Éléments de mathématique: Théorie des ensembles [ détail des éditions], p. II-41 sur Google Livres. ↑ (en) W. D. Wallis, A Beginner's Guide to Discrete Mathematics, Springer Science+Business Media, 2011, 2 e éd. ( DOI 10. 1007/978-0-8176-8286-6, lire en ligne), p. 104. ↑ Bourbaki, Théorie des ensembles, p. II-42. ↑ N. Bourbaki, Éléments de mathématique, Algèbre, chapitres 1 à 3, p. I-11. ↑ Jean-Pierre Ramis, André Warusfel et al., Mathématiques. Tout-en-un pour la Licence. Niveau 1, Dunod, 2013, 2 e éd., 896 p. ( ISBN 978-2-10-060013-7, lire en ligne), p. 31. Portail des mathématiques

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