Relation d'équivalence, bijection

$\renewcommand{\R}{\mathbb R}$Bonjour à tous
Je bloque completement sur cet exercice.

Soit la relation d’équivalence $\mathcal R$ de $\R$ dans $\R$ par : \[
x \mathcal{R} y \iff x - y \in \color{red}{\mathbb{Z}}
\] Question. Prouvez que l’ensemble quotient $E/\mathcal{R}$ est en bijection avec l’ensemble $\mathbb{U}$ de tous les nombres complexes de module 1.

J'ai plusieurs questions.
1. Tout d'abord je n'arrive par à écrire $\mathcal{R}$ sous forme $f_{\mathcal R}$ (forme de fonction) ?
2. Comment une relation d'équivalence d'ensembles réels peut être une bijection avec des complexes ?
3. Quelle piste pour répondre à la question ?
Merci !

[En $\LaTeX$, les expressions mathématiques sont encadrées par des $\$$. AD]
[Correction en rouge conformément à http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?3,1953982,1954596#msg-1954596 AD]

Réponses

  • Ta relation, c'est pas plutôt $x - y \in \mathbb{Z}$ (et pas $x- y \in \mathbb{R}$) ?
  • BA: ce n'est pas la relation d'équivalence, qui est un seul objet, qui est en bijection avec $\mathbb{U}$ mais c'est l'ensemble de ses classes d'équivalence. qui est en bijection avec $\mathbb{U}$

    Avec la relation d'équivalence définie par $x$ équivalent à $y$ si et seulement si $x - y \in \mathbb{R}$ il n'y a qu'une seule classe d'équivalence puisque la différence de deux réels est toujours un réel. B-)-
  • Chat-maths écrivait : http://www.les-mathematiques.net/phorum/read.php?3,1953982,1953990#msg-1953990
    [Inutile de recopier un message présent sur le forum. Un lien suffit. AD]
    Ah oui effectivement, merci

    [Correction faite dans le message initial. AD]
  • Des indications, si je vois bien ce dont il s'agit:

    1) Comment peut-on représenter un nombre complexe de module $1$?
    2) La représentation ci-dessus suggère de considérer une application de $x$ réel vers l'ensemble des nombres complexes de module $1$ (qu'on peut expliciter donc)
    a)Montrer que cette application est surjective.
    b)Montrer que l'image réciproque d'un nombre de module $1$ est une des classes d'équivalence de la relation d'équivalence donnée dans l'énoncé.
  • Merci Fin de Partie!
  • Bonjour
    Je suis apparemment en train de faire le même exercice et je bloque.

    Tout d'abord je tiens à confirmer que la relation $\mathcal{R}$ est définie de $\mathbb{R}$ dans $\mathbb{R}$ par :
    $\left\{~x \mathcal{R} y \iff x - y \in \mathbb{Z}~\right\}$

    Voilà ce que j'ai déjà trouvé.
    La relation $\mathcal{R}$ associe les réels qui ont la même partie décimale.
    La classe d'équivalence est : $\dot{x} = \left\{~y \in E \mid \exists k \in \mathbb{Z},\ x - y = k ~\right\}$
    et ok, l'espace-quotient $E/\mathcal{R}$ est l'ensemble de toutes les classes $\dot{x}$.
    $\mathbb{U} = \left\{~z \in \mathbb{C} \mid |z|=1~\right\}$
    c'est-à-dire : $\mathbb{U} = \left\{~z \in \mathbb{C}\mid a \in \mathbb{R},\ b \in \mathbb{R},\ z = a + ib \ \text{ et } \ a^{2} + b^{2} = 1~\right\}$
    ok, j'arrive à voir qu'avec $k=1$, on peut obtenir un truc comme : $x - y = x^{2} + y^{2}$.
    Donc sûrement une application dont il faudra montrer la bijectivité.
    Je n'arrive pas à construire cet objet clairement.

    En plus, en prenant $k=1$, j'ai l'impression de prendre un sous-ensemble de l'espace-quotient $E/\mathcal{R}$ alors qu'il faudrait que l'application mette dans $\mathbb{U}$ tous les éléments de l'espace-quotient ?
    Bref, c'est un peu confus.

    Pourriez-vous m'éclairer un peu, bien sûr je souhaite trouver la solution moi-même.
    Merci beaucoup.
    P.S.: D'ailleurs c'est quoi l'ensemble $E$ ? $E=\mathbb{R}$ ???
  • Bonjour.

    Pourquoi ce E dans la définition de la classe d'équivalence $\dot x$ ? $x$ est un réel, la relation est définie sur $\mathbb R$, donc les classes d'équivalence sont des sous-ensembles de $\mathbb R$. Pas de E ici.

    Par contre, tu peux trouver un sous-ensemble très simple regroupant des représentants de toutes les classes d'équivalence, donc en bijection naturelle avec $\mathbb R/\mathcal{R}$. Tu l'as presque explicité dans ton message.

    Cordialement.
  • Bonjour Gérard
    Merci pour ta réponse. En effet, le $E$ de notre énoncé est un peu bizarre, Je considère $E=\mathbb{R}$.
    Voici un petit schéma (pièce-jointe) qui montre ce que je crois comprendre. Dois-je donc trouver la fonction $f$ (bijective) du schéma ?
    Cordialement

    P.S. J'ai bien l'impression que c'est une histoire d' "enroulement" de $\mathbb{R}$ sur le cercle trigonométrique ...98458
  • Oui, mais, je le répète, c'est presque évident si tu prends un représentant "canonique" dans chaque classe. Quant à $\mathbb U$, tu le connais et il a une paramétrisation évidente, qui donnera immédiatement le résultat. Cela s'écrit d'ailleurs de façon assez simple.
    Au besoin, fais des dessins, mais plus adaptés (En général, on représente $\mathbb R$ par une droite, et $\mathbb U$ a une forme bien connue dans le plan complexe).

    Cordialement.
Connectez-vous ou Inscrivez-vous pour répondre.