Ensemble bien ordonné...

Bonjour à tous,

Dans la série j'en bave avec Bourbaki, il y a un exercice où ils disent d'utiliser un ensemble :
- Bien ordonné
- Ne contenant aucun sous-ensemble cofinal dénombrable
Encore faut-il montrer l'existence d'un tel ensemble...

Celui-ci étant non dénombrable, je ne crois pas que l'on puisse en exhiber un sans munir un ensemble non dénombrable, style $[0,1]$, d'un bon ordre via Zermelo (dites-moi si je me trompe !). Du coup j'avais imaginé construire un bon ordre tel qu'aucun sous-ensemble cofinal soit dénombrable à partir du premier bon ordre, mais là je coince.
Un coup de pouce ?

Merci pour vos lumières !
A+, JL

Réponses

  • Que penses-tu de $\omega_1$ ?
    Bon en fait $2^{\aleph_0}$ marche aussi, mais c'est moins facile à montrer (la preuve que je connais utilise le lemme de König, qui n'est pas compliqué, mais qu'il faut connaître)
  • Merci Maxtimax, après mon problème c'est que je n'ai pas encore abordé les ordinaux.
    Ce que je sais c'est que $2^{\aleph_0}$ c'est les parties de $\mathbb N$, mais je ne vois pas comment bien les ordonner. Il faudra peut-être que je regarde du côté de ce lemme de König du coup.
  • @Maxtimax :
    Je ne sais pas comment est utilisé le lemme de König dans ta démo mais Wiki dit que :
    "De façon assez surprenante, le lemme de König ne se généralise pas aux arbres non dénombrables, voir l'article Arbre d'Aronszain pour plus de détails"
  • Ce n'est pas le même Konig.

    Étudie les ordinaux ce serait dommage de passer par des constructions artificielles et ubuesques pour juste accéder à omega1.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Pourquoi veux-tu absolument savoir comment bien les ordonner ? Il suffit de savoir que tu peux le faire pour savoir que ton truc existe :-D

    Quant au lemme de König, je faisais effectivement référence à un autre lemme de König (que wikipedia appelle théorème de König )

    Et si tu ne veux pas d'ordinaux, voici la preuve que $\omega_1$ existe, sans parler de $\omega_1$ (et comme de toute façon cette preuve est "nécessaire" pour montrer qu'$\omega_1$ existe, christophe ne m'en voudra pas de circonvenir aux ordinaux :-D ):

    Considère l'ensemble $F$ des bons ordres $<$ sur $\mathbb{N}$, quotienté par la relation "est isomorphe à", et ordonné par la relation "est isomorphe à un segment initial de".
    Montre que cette relation est un ordre, puis que c'est en fait un bon ordre (la preuve la plus simple passe peut-être par l'axiome du choix, mais je ne crois pas qu'il soit nécessaire); que c'est un bon ordre indénombrable; et finalement que chacun de ses segments initiaux est dénombrable. Conclus
  • Seul l'axiome du choix dénombrable est efficace ici de toute façon et ... nécessaire (il est consistant, sans, que IR, omega1 sont unions dénombrable d'ensembles dénombrables).
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Je ne sais pas comment modifier des pages wikipédia encore moins de mon téléphone, mais vraiment ne serait ce que par respect pour feu Konig il faudra nettement la corriger.

    La dernière phrase n'a pas grand sens et est à 98% fausse
    L'énoncé du théorème est très inélégant
    L'usage, snob ici pour le public de la somme à la place de la réunion, exclut plein de jeunes.

    Je rappelle juste que si deux familles a,b sont indicées par le même ensemble et que si f va de la réunion de a dans le produit de b et que pour chaque i , l'élément x(i) est dans b(i) sans être de la forme f(y) (i) pour un y dans a(i) alors x n'a pas d'antécédent par f.

    Autrement dit l'hypothèse n'est pas a(i) < b(i) mais "il y a pas de surjection"

    De plus ce phénomène est un cas particulier appliqué aux cardinaux d'un mécanisme général qui est très usité , qui par exemple marche aussi pour les puissances de téléphones (quoique ça veuille dire: si une domme majore un produit indicé pareil que la.somme la majoration de produit pour au moins un item) or c'est une généralisation considérable des cardinaux et d'une manière générale vaut quand si pour chaque i on a un témoin ti que ai n'est pas dépassé par bi alors le "produit des ti" témoigne que le produit des ai n'est pas dépassé par la somme des bi.

    Par exemple dans un anneau un témoin que qu'un idéal J n'est pas inclus dans un idéal K peut consister à dire qu'il s'agit d'un x dans J tel que 1+x est dans K, et bien là aussi ça marchera.

    @JL: il était normal que sans inspiration tu sois bloqué car il est crucial d'evoquer le fait que IR se SurJecte sur IR^IN
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • PS: pour éviter la symétrie maladroite de mon exemple dans les anneaux il y a 1001 façons de légèrement modifier.

    Un cas particulier de Konig est que si B fois C se surjecte sur A^B alors C se surjecte sur A (et ça seul entraîne l'axiome du choix***).

    *** Édit je n'en sais rien. Je me suis trompé et pensais à un résultat parent, pardon. Comme je ne suis pas sur que c'est faux je ne barre pas la phrase non plus.
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Sauf si $A$ est vide
  • Oui académiquement la définition fautive du mot "surjective" empêche les ensembles non vides de se surjecte sur l'ensemble vide.

    Il me semble que ça doit faire au moi s 10 ans (mais ma mémoire.....) que j'utilise le mot systématiquement accolé à "fonction" et non "application".

    Ce n'est pas très important et j'ai souvent gueulé co tre la définition officielle de toute façon :-D
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Maxtimax écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?16,1697966,1698108#msg-1698108
    > Considère l'ensemble $F$ des bons ordres $<$ sur $\mathbb{N}$, quotienté par la relation
    > "est isomorphe à", et ordonné par la relation "est isomorphe à un segment initial de".
    > Montre que cette relation est un ordre, puis que c'est en fait un bon ordre (la preuve la plus
    > simple passe peut-être par l'axiome du choix, mais je ne crois pas qu'il soit nécessaire); que
    > c'est un bon ordre indénombrable

    Ne serait-ce pas dire que les classes d'équivalence sont $\{[0,n],\ n\in \mathbb N\,;\ \mathbb N\}$ ? Et donc oui c'est un ensemble bien ordonné très dénombrable ;-)
  • Je ne comprends pas d'où tu tires tes classes d'équivalence, ni le sens que ce que tu écris a :-S

    Je n'ai pas dû être très clair donc je réécris : $M= \{ R\subset \mathbb{N}^2 \mid R$ est un bon ordre $\}$. On définit $\sim$ sur $M$ par "$R\sim R' \iff (\mathbb{N}, R)\simeq (\mathbb{N}, R')$ ($\simeq$ voulant dire isomorphe); on pose $F= M/\sim$ ordonné par "$[R] \leq [R'] \iff (\mathbb{N},R)$ est isomorphe à un segment initial de $(\mathbb{N},R')$".

    Alors $(F,\leq)$ est un bon ordre indénombrable dont tout segment initial propre est dénombrable
  • @Maxtimax
    J'ai peut-être mal compris, mais au moins je vais essayer de dire clairement ce que j'ai compris !
    Si "un bon ordre sur $\mathbb N$" c'est un sous-ensemble de $\mathbb N$ muni d'un bon ordre, alors si le sous-ensemble est fini il est isomorphe à $[0,n]$ muni de l'ordre habituel et s'il est infini il est isomorphe à $\mathbb N$ toujours avec l'ordre habituel. Ainsi, les $[0,n]$ et $\mathbb N$ sont des représentants des classes d'équivalence pour la relation $\simeq$. L'ensemble F est donc isomorphe à $\mathbb N$.
  • Tu crois vraiment que IN^2 muni de l'ordre lexicographique est isomorphe à IN?
    Aide les autres comme toi-même car ils sont toi, ils sont vraiment toi
  • Non, ce n'est pas ça "un bon ordre sur $\mathbb{N}$". Un bon ordre sur $\mathbb{N}$ c'est une relation d'ordre sur $\mathbb{N}$ qui est ... un bon ordre.
    Et d'ailleurs comme le fait remarquer christophe, même dans ce cas là il te manque plein de classes d'equivalences ! Quid de $\mathbb{N}$ où $0$ est décrété plus grand que tout le monde, et le reste ordonné usuellement ?
  • Merci à christophe c pour son exemple, ça m'a fait comprendre direct.
    Je m'en veux un peu ayant déjà lu l'article wiki sur les ordinaux. En le relisant, on comprend effectivement la diversité des bons ordres sur $\mathbb N$...
    Merci aussi à Maxtimax pour sa patience et la piste de démo pour l'existence de $\omega_1$.
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