Propriété fondamentale de N

Bonjour

J'essaie de montrer ce théorème à partir du principe de récurrence : tout sous-ensemble non vide et majoré de $\mathbb N$ admet un plus grand élément.

Je doute car je n'utilise pas l'indication donnée par le professeur.

Voilà comment je m'y prends : pour $n\in\mathbb N$, je note $\mathcal P(n)$ l'assertion :
$\forall A\subset N, (A\neq\emptyset\wedge(\forall x\in A,x\leq n))\implies (\max A existe)$

$\mathcal P(0)$ est vraie car alors $A=\{0\}$ donc $\max(A)=0$
Soit $n\in\mathbb N$ tel que $\mathcal P(n)$ est vraie
Soit $A\subset \mathbb N$ tel que $A\neq\emptyset$ et $\forall x\in A,x\leq n+1$.
J'ai pensé séparé en deux cas :
Si $n+1\notin A$ alors on a $\forall x\in A, x\leq n$. Comme de plus, $A\neq\emptyset$ alors par hypothèse de récurrence, on a $\max A$ existe
Si $n+1\in A$ alors $\max A=n+1$ existe
D'où $\mathcal P(n+1)$ est vraie

Réponses

  • Ta démonstration est correcte (bien que la rédaction ne soit pas parfaite, notamment pour l'initialisation mais c'est un détail). Quelle était l'indication de ton professeur ?
  • C'était vague "appliquer l'hypothèse de récurrence soit sur $E$ soit sur $E\backslash\{n\}$"

    De toute façon l'important est que la mienne est correcte, merci !
  • En fait on a même une équivalence :

    La propriété fondamentale de $\mathbb N$ est équivalente au principe de récurrence dans $\mathbb N$ !
  • Si une partie $X$ de $\mathbb N$ est non vide et majorée par un $m \in \mathbb N$ alors l'ensemble $Y= \{m-x\mid x\in X\}$ est non vide et a donc un plus petit élément (bon-ordre). Non ?
  • Autre argument : toute partie majorée de $\mathbb N$ est finie, et tout ensemble fini totalement ordonné a un plus grand élément. Non ?
  • Chaurien: d'accord avec ton avant-dernier message. Mais comment montres-tu le résultat de ton dernier message? Précisément en utilisant le résultat que doit montrer mpsi_quatre. Non?
  • Comme d'habitude, tout dépend de ce que le professeur donne dans son cours, comme résultats démontrés ou admis.
  • mpsi4 a écrit:
    De toute façon l'important est que la mienne est correcte, merci !

    Oui elle est correcte. Appeler ça "propriété fondamentale de IN" me semble assez idéologique. Le vrai théorème si l'on peut dire est le suivant:

    Définition: << $X$ est fini>> est une abréviation de $<<\exists n\in \N\exists f: f$ est une surjection de $n$ sur $X>>$

    Définition: soient $E,R$ avec $R\subset E^2$. La phrase $<<(E,R)$ est un ensemble ordonné strict$>>$ est une abréviation de $<<R$ est transitive et $\forall x: (x,x)\notin R>>$

    Définition: soit $(E,<)$ un ensemble ordonné. La phrase $<< a$ est un élément maximal de $(E,<) >>$ abrège $<< non( \exists x\in E: a<x)>>$

    Théorème: soit $(E,<)$ un ensemble ordonné. Si $E$ est fini alors il existe un élément maximal de $(E,<)$.

    edit: voir post ultérieur de foys. Dans le présent post "ordre" abrège "ordre strict"
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Le Coche et la Mouche
    Dans un chemin montant, sablonneux, malaisé,
    Et de tous les côtés au Soleil exposé,
    Six forts chevaux tiraient un Coche.
    Femmes, Moine, vieillards, tout était descendu.
    L'attelage suait, soufflait, était rendu.
    Une Mouche survient, et des chevaux s'approche ;
    Prétend les animer par son bourdonnement ;
    Pique l'un, pique l'autre, et pense à tout moment
    Qu'elle fait aller la machine,
    S'assied sur le timon, sur le nez du Cocher ;
    Aussitôt que le char chemine,
    Et qu'elle voit les gens marcher,
    Elle s'en attribue uniquement la gloire ;
    Va, vient, fait l'empressée ; il semble que ce soit
    Un Sergent de bataille allant en chaque endroit
    Faire avancer ses gens, et hâter la victoire.
    La Mouche en ce commun besoin
    Se plaint qu'elle agit seule, et qu'elle a tout le soin ;
    Qu'aucun n'aide aux chevaux à se tirer d'affaire.
    Le Moine disait son Bréviaire ;
    Il prenait bien son temps ! une femme chantait ;
    C'était bien de chansons qu'alors il s'agissait !
    Dame Mouche s'en va chanter à leurs oreilles,
    Et fait cent sottises pareilles.
    Après bien du travail le Coche arrive au haut.
    Respirons maintenant, dit la Mouche aussitôt :
    J'ai tant fait que nos gens sont enfin dans la plaine.
    Ca, Messieurs les Chevaux, payez-moi de ma peine.
    Ainsi certaines gens, faisant les empressés,
    S'introduisent dans les affaires :
    Ils font partout les nécessaires,
    Et, partout importuns, devraient être chassés.
  • [small]Au fait, chaurien, j'espère que tu avais lu ma réponse au message où tu croyais que je t'avais habillé pour l'hiver avant qu'il ne soit caché. Parce que j'ai eu l'impression que tu l'as mal pris mais tu avais fait un énooorme contre sens, il n'avait rien de négatif. En substance je t'y disais que l'analogie que j'avais faite en deuxième paragraphe n'avait strictement rien à voir avec toi (tu t'étais cru comparé à un jeune de banlieue) et le premier paragraphe je ne faisais que reprendre des choses que tu passes ton temps à revendiquer haut et fort (le fait que tu clames sans cesse ne pas être un mathématicien, mais un collectionneur).[/small]
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • @christophe c
    http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,1535960,1536300#msg-1536300
    Tu décris un ordre strict dans ton post.

    Dans les prépas/facs les étudiants ont affaire à des ordres larges (le mot ordre abrégeant systématiquement ordre large).
    i.e. des $(E,S)$ avec $S$ transitive et de plus
    (i) pour tout $x\in E$, $(x,x)\in S$
    (ii) pour tous $x,y\in E$, $(x,y)\in S \wedge (y,x)\in S \Rightarrow x=y$.
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • @foys, merci pour les lecteurs d'avoir précisé, je l'avoue, j'ai fait ça par égoisme (ne pas écrire les 3 conditions définissant les ordres larges) et c'était incorrect pour un lecteur étudiant (en même temps, quelle drôle d'idée des programmes académiques d'avoir choisi cette mauvaise présentation des choses, mais ça ne date pas d'hier).
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • christophe c a écrit:
    (en même temps, quelle drôle d'idée des programmes académiques d'avoir choisi cette mauvaise présentation des choses, mais ça ne date pas d'hier)
    C'est pour faire comme tout le monde. La majorité des relations transitives des maths en pratique sont des ordres et préordres (larges).
    C'est la première fois de ma vie que je vois suggérer que l'ordre strict devrait être prioritaire.

    L'égalité, l'inclusion ensembliste, la relation $\{(a,b) \in A^2\mid a=ab\}$ dans un anneau de boole $A$ ... sont des relations d'ordre (large).

    Les relations $F\vdash G$ (ssi $F\to G$ est prouvable) (dans un ensemble de formules logiques, et pour autant que je sache peu importe la logique), "$E \text{ s'injecte dans } F$", "$F^E$" est non vide, ... sont des préordres (larges).

    Un ensemble préordonné (large) est aussi une catégorie petite avec au plus morphisme pour chaque couple d'objets.

    Bonjour l'alourdissement des énoncés si on change cette convention.
    Une fonction est un ensemble $f$ de couples tel que pour tous $x,y,z$, si $(x,y)\in f$ et $(x,z)\in f$ alors $y = z$.
  • De mon téléphone : j'ai l'impression que tu as sacrement raison en fait. Ma petite économie de deux lignes .... fait perdre des tonnes après.

    En fait ce n'est pas tant pour les ordres que pour les pré ordres que ton argument est encore plus sensible.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
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