Double inclusion et singleton

Bonjour,
pourquoi doit-on procéder par double inclusion lorsque l'ensemble étudié se réduit à un singleton ?
Par exemple, pourquoi A inclus dans {0} n'implique pas A = 0 (A ensemble) et il faut s'assurer que {0} inclus dans A ?
A peut être l'ensemble vide ?
Merci.

Réponses

  • Ben oui, il faut en effet s'assurer que \(A\) est non vide pour conclure que c'est le singleton {0}.
  • Précisément.
  • Ok, par exemple si j'ai un raisonnement du type " soit x un élément quelconque de l'ensemble A
    donc...
    ... conclusion x = 0 " (genre quand on étudie le noyau d'une application linéaire injective par exemple)

    Il y a une possibilité que A soit pourtant réduit à l'ensemble vide ?? Je veux bien un exemple...!
  • Oui, tout élément de l'ensemble vide est égal à $0$. Si tu n'es pas d'accord, montre-moi un élément de l'ensemble vide différent de $0$.
  • C'est pas que je ne sois pas d'accord, c'est que je ne comprends pas...qu'entends-tu par "élément de l'ensemble vide" ? je croyais qu'il ne contenait aucun élément justement !!
    mais je ne suis pas très calé en théorie axiomatique des ensembles.
  • Un exemple ? Soit $A$ l'ensemble des entiers naturels $n$ tels que $n+1=0$.
    Soit $n$ un élément de $A$. Si $n>0$, alors $n+1>1$ et donc $n+1\neq 0$. Par conséquent $n=0$.

    PS. La théorie axiomatique des ensembles n'a rien à voir là-dedans, c'est juste de la logique élémentaire, en particulier la compréhension du quantificateur universel.
  • Où vois-tu que j'affirme l'existence d'un élément de l'ensemble vide ? J'affirme juste que tout élément de l'ensemble vide est égal à $0$.
    De même sous l'hypothèse qu'il n'existe pas de martien, je peux affirmer sans crainte d'être démenti que tous les martiens sont verts.
  • Merci pour ton exemple, quoique on arrive à une absurdité avec n= 0...mais je n'avais pas saisi qu'on obtenait l'ensemble vide au départ.
  • quoique on arrive à une absurdité avec n= 0..
    Que veux-tu dire ?
  • Ben ça donne 1 = 0 non ? c'est pas absurde ?
  • Comment démontres-tu $1=0$ à partir de la démonstration faite plus haut que tout élément de $A$ est égal à $0$ ?
  • Tu vas encore te fâcher mais aucune idée...je l'ai simplement déduit du fait que n = 0, on remplace dans n+1 = 0 ...ça vole pas très haut ma déduction !
  • Ce que tu démontres, c'est que si $A$ contient un élément $n$, alors $0=1$.
    GaBuZoMeu voudrait te faire remarquer que ça ne signifie pas que $0=1$.
  • Pourquoi me fâcherais-je ? Je veux simplement te pousser à expliciter ce que tu affirmes. Ton explicitation n'est pas tout à fait satisfaisante. Reprenons correctement ton raisonnement.
    On a démontré $\forall n\ (n\in A\implies n=0)$. Bien. Tu dis, et tu as raison, que puisque $A$ est l'ensemble des entiers naturels $n$ tels que $n+1=0$, on a $\forall n\ ((n\in A \text{ et } n=0)\implies 0=1)$.
    On en déduit tout à fait logiquement que $\forall n\ (n\in A\implies 0=1)$. D'accord, $0=1$ c'est l'absurde. Comme $P \implies \text{absurde}$, c'est la même chose que $\text{non}\ P$, on a ainsi démontré $\forall n\ (n\not \in A)$, autrement dit on a démontré que $A$ est vide. On est loin d'avoir démontré l'absurde !
  • Ah oui je crois que j'ai compris. Mais c'est assez subtil, je ne crois pas être en mesure de faire un tel raisonnement par moi même.
  • Quand on a $\forall n\ (P\implies Q)$ et $\forall n\ ((P\text{ et }Q)\implies R)$, en déduire $\forall n\ (P\implies R)$ ne me semble pas très subtil, si ?
  • Tout est relatif...parles pour toi ;-)
  • Mais un sous-espace vectoriel n'est jamais vide, donc dans ce cas là précis l'inclusion dans le singleton devrait suffire à conclure quant à l'égalité ?
  • Oui un sous-espace vectoriel contient toujours $0$, Donc si on montre que tout élément de ce sous-espace est nul, alors on a montré que le sous-espace est $\{0\}$.
  • Ah voilà ! donc dans ce cas précis j'avais raison...merci !
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