Image de l'intersection de deux parties

Bonjour, je n'arrive pas à démontrer que si $f$ n'est pas une injection alors $f(A)\cap f(B)\not\subset f(A\cap B)$
On peut trouver des contre-exemples mais je n'arrive à faire la démonstration sans contre-exemples.
Merci pour votre aide.

Réponses

  • Bonjour

    Heureusement que tu n'y arrives pas! Si $f$ n'est pas une injection il existe de telles parties $A$ et $B$ mais ce n'est pas forcément vrai pour tout couple $(A,B)$.


    Prends $f:\R\to \R$ définie par $f(x)=0$ si $x\leq 0$ et $f(x)=x$ si $x>0$. Regarde ce qui se passe pour $A=[0,1]$ et $B=[2,3].$
  • Merci Magnolia, mais peut-on avoir une démonstration comme on peut le faire dans le cas contraire (l'image de l'intersection est incluse dans l'intersection des images... qui est vraie même si f n'est pas injective sans imaginer des contre-exemples)
  • Ben, non, puisqu'on peut avoir tous les cas!
  • Peut-on alors partir d'un cas non d'un exemple? J'essaye depuis hier mais je n'arrive pas à écrire quelque chose de convainquant! J'ai cherché sur internet mais je trouve toujours des contre-exemple numériques non de suppositions!
  • On ne peut pas avoir une démonstration d'une propriété fausse. La vraie propriété est
    Si $f : E \to F$ n'est pas injective, il existe des parties A et B de E telles que $f(A)\cap f(B)\not\subset f(A\cap B)$

    Preuve : f n'étant pas injectives, il existe deux éléments distincts a et b de E tels que f(a)=f(b). Prendre A={a} et B={b}.

    Cordialement.
  • Merci gerard0, c'est plus claiiir maintenant;
  • Si les A et B sont non disjoints, comment peut-on imaginer les deux ensembles pour que ça ne marche pas?
  • Dans mon exemple, prends [0,1] et [1,2].

    Je ne comprends pas ce que tu cherches, Comme gerard0 te l'a déjà dit, on ne peut pas démontrer une proposition fausse!
  • Rafykan,

    cherche un peu par toi-même maintenant que tu sais quelle est la bonne propriété. Des fonctions élémentaires non injectives, il y en a beaucoup.
  • Merci infiniment gerard0 et magnolia
  • Bonjour à tous, Bonjour gerard0 et magnolia
    Peut-on écrire ça ?
    $y\in f(A)\cap f(B)\iff y\in f(A)\textit{ et } y\in f(B)$
    Si $f$ est injective alors on peut supposer l'existence de deux éléments distincts $x$ et $x'$ appartenant respectivement à $A\textit{ et }B$ tels que $f(x)=f(x')\textit{ et } x\ne x'$ et $\lbrace x,x'\rbrace\not\subset\ A\cap B$ et $f\lbrace x,x'\rbrace\notin f(A\cap B)$
  • Non, si $f$ est injective, tu ne peux certainement pas supposer l'existence de $x$ et $x'$ tels que $(x)=f(x')$ et $x\neq x'$.

    Enfin, tu peux supposer ce que tu veux, mais si tu pars d'une supposition fausse, tu ne pourras en tirer rien!
  • Magnolia, au contraire, il pourra en tirer tout ;-)
  • Certes! ;-) (je voulais dire rien d'intéressant!)
  • Je veux dire non injective magnolia!
  • Désolé, Rafykan,

    mais je ne comprends rien à ce que tu fais ...

    Même si f est non injective, pour des parties A et B données, tu peux parfaitement avoir $f(A\cap B)=f(A)\cap f(B)$.
    Et si tu veux avoir des $A$ et $B$ non disjoints, il te suffit de reprendre mon exemple en rajoutant un élément commun. Au lieu de chercher une "démonstration" illusoire.

    Cordialement.
  • Merci de ta réactivité gerard0, j'ai bien saisi la propriété que tu as énoncée plus haut, et merci encore car je ne la trouve dans aucun bouquin pour débutant comme celui de Revuz ou [large]V[/large]issio ou [large]M[/large]onge ; d'accord pour la possibilité d'égalité, je voulais juste rédiger une phrase qui exprime les deux possibilités (en n'utilisant pas des exemples numériques ou géométriques)... plutôt des connecteurs et des implications... comme on le fait pour montrer que l'image de l'intersection des parties est incluse dans l'intersection des images... Ou pour montrer que la réciproque est vraie ssi f est injective où on n'a pas cherché des exemples numériques...
    Bref, merci encore.
    Je suis en train de faire un exercice sur f(E-A) et c'est plus difficile que A inter B.
    Bonne soirée à tous.

    [Les noms propres prennent toujours une majuscule. AD]
  • @rafykfan: tu dois absolument déclarer ou quantifier toutes les lettres apparaissant dans ton énoncé: si cet énoncé ne parle que de la fonction $f$, que veut dire $f(A \cap B) \not \subseteq f(A) \cap f(B)$ ? Que désignent les lettres $A,B$?

    Soient $X,Y$ des ensembles et $f: X \to Y$ une application non injective. Alors la phrase "pour tous $A,B$ contenus dans $X$, $f(A) \cap f(B) \not \subseteq f(A \cap B)$" (1) est fausse (car contredite par le choix de $A=B=X$).
    En revanche la phrase "il existe $A,B$ contenus dans $X$, $f(A) \cap f(B) \not \subseteq f(A \cap B)$" (2) est vraie (soient $p,q\in X$ tels que -non injectivité de $f$ - $f(p) =f(q)$ et $p\neq q$. Soient $A:=\{p\}$ et $B:=\{q\}$. Alors $A \cap B=\emptyset = f(A \cap B)$ et $f(A) \cap f(B)=f(A)=\{f(p)\} \neq \emptyset$).
    (1) et (2) n'ont donc pas le même sens et sans quantification, l'énoncé "$f(A) \cap f(B) \not \subseteq f(A \cap B)$" est incompréhensible.
    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 $y = z$.
  • Comment vous remercier! C'est d'une clarté et exactitude astronomique, super lune, du soleil à minuit, merci d'avoir réagi Foys. Je vais tout copier sur mon cahier
  • Mais voyons, Rafykan,

    ces propriétés ne sont pas des propriétés fondamentales, et elles sont assez intuitives. Il n'est pas nécessaire, pour faire des maths, de connaître par cœur des centaines de milliers de "petites propriétés" (sinon, qui ferait des maths). Dans ce genre de cas, on se contente de se souvenir de l'inclusion et du fait que l'égalité, généralement, n'a pas lieu. Comme tu as travaillé sur le sujet, si tu as vraiment compris ce qui s'est passé, alors dans l'avenir, si tu retombes sur ce problème, tu auras des intuitions suffisantes pour te débrouiller.

    Passe du temps sur les "gros théorèmes", ceux qu'on utilise très souvent, et qui, parfois, ne sont pas très intuitifs. Et laisse les résultats d'exercices d'apprentissage à leur place. Tu as déjà suffisamment de travail pour savoir mettre tous les quantificateurs à leur place sans l'aide des autres, f&ais-le sur les théorèmes importants, et au cours des exercices, tu auras déjà fortement progressé.

    Cordialement
  • Merci pour les conseils gerard0 (tu)
    Bon dimanche
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