Diviseur de zéro

Bonjour,

je fixe $(A,+,\times)$ un anneau.
je cherche à traduire avec des quantificateurs le fait qu'un élément $a\neq 0$ soit un diviseur de zéro. J'écris :
$(a\in A\,,a\neq 0)\,,(\exists b\in A\,,b\neq 0)\,, \,ab=0_A\,ou\,ba=0_A$

Et donc l'anneau est sans diviseur de zéro lorsque :
$(\exists a\in A\,,a\neq 0)\,,(\forall b\in A\,,b\neq 0)\,, \,ab\neq 0_A\,et\,ba\neq 0_A$

Ai-je bien compris ?
Merci de votre aide :)

Réponses

  • Reprenons : l'anneau admet un diviseur de zéro se quantifie en commençant par "il existe" etc.
    Donc l'anneau ne possède pas de diviseur de zéro se quantifie en commençant par "quel que soit". Non ?

    Dans ta première assertion, on ne voit pas le quantificateur sur $a$.
  • Je vois.
    Alors plutôt l'anneau $A$ admet un diviseur de zéro lorsque :
    $(\exists a\in A\,,a\neq 0)\,,(\exists b\in A\,,b\neq 0)\,, \,ab=0_A\,ou\,ba=0_A$

    Et donc l'anneau $A$ est sans diviseur de zéro lorsque :
    $(\forall a\in A\,,a\neq 0)\,,(\forall b\in A\,,b\neq 0)\,, \,ab\neq 0_A\,et\,ba\neq 0_A$

    Est-ce mieux ?
  • Dans l'absolu : "$a$ est un diviseur de $0$ dans $A$" $\Longleftrightarrow$ $\bigg[ (a \neq 0)$ et $\exists b \in A$ tel que $\bigg( b \neq 0$ et $ab=0 \bigg) \bigg]$. Il n'y a pas besoin de quantificateur dans l'absolu pour que ça veuille dire "quelque chose".

    Cependant, il faut bien se rendre compte de ce que veut dire cette équivalence : c'est censé être une définition, donc elle est censée être valable pour tout élément de $A$. Alors autant mettre directement un quantificateur, c'est plus correct :

    $(\forall a \in A)$ : "$a$ est un diviseur de $0$ dans $A$" $\Longleftrightarrow$ $\bigg[ (a \neq 0)$ et $\exists b \in A$ tel que $\bigg( b \neq 0$ et $ab=0 \bigg) \bigg]$.

    Ensuite :

    "$A$ est un anneau sans diviseur de $0$"
    $\Longleftrightarrow \bigg[ \forall a \in A$, non("$a$ est un diviseur de $0$ dans $A$") $\bigg]$
    $\Longleftrightarrow \bigg[ \forall a \in A$, $a=0$ ou $\forall b \in A$, $b=0$ ou $ab \neq 0 \bigg]$
    (ici, comme l'a dit Dom, sans quantificateur sur $a$, il manque quelque chose)

    On peut simplifier la dernière en : $\forall a \in A \setminus \{0\}$, $\forall b \in A \setminus \{0\}$ : $ab \neq 0$.
  • Je vois le message que tu as posté pendant que j'écrivais : puisque deux $\forall$ commutent, pas besoin de $ab \neq 0$ et $ba \neq 0$ : il suffit d'échanger $\forall a$ et $\forall b$ et les rôles de $a$ et $b$ dans la formule pour avoir les deux d'un coup !
  • Je vois, merci !
    Donc finalement, il suffit décrire que l'anneau est sans diviseur de zéro lorsque $\forall a \in A \setminus \{0\} \,, \forall b \in A \setminus \{0\}\,,ab\neq 0$.
  • Ben oui, c'est bien ce que ça décrit, non ? Il est impossible de multiplier deux éléments et d'obtenir $0$ sans que l'un des deux soit égal à $0$.
  • Et, qu'à l'inverse, l'anneau possède des diviseurs de zéro lorsque :
    $\exists a \in A \setminus \{0\} \,, \exists b \in A \setminus \{0\}\,,ab= 0\,ou\,ba=0$
  • Encore une fois, pas la peine de mettre "$ab=0$ ou $ba=0$" ! Les deux quantificateurs $\exists$ commutent !
  • Je vois.

    Donc, en résumé :
    - l'anneau possède des diviseurs de zéro : $\exists a \in A \setminus \{0\} \,, \exists b \in A \setminus \{0\}\,,ab= 0$
    - l'anneau ne possède pas de diviseur de zéro : $\forall a \in A \setminus \{0\} \,, \forall b \in A \setminus \{0\}\,,ab\neq 0$

    Remarque : on peut permuter les quantificateurs.
  • Ce n'est pas une remarque, c'est très très important !

    On peut permuter des $\forall$ qui se suivent entre eux, on peut permuter des $\exists$ qui se suivent entre eux, mais on ne peut pas permuter des $\forall$ et des $\exists$ entre eux.
  • Merci Homo Topi, j'en prends bonne note :)
  • Prends la définition de "la suite $(u_n)_n$ tend vers $l$", avec les quantificateurs, pour une suite de réels. Ensuite, essaie d'échanger des quantificateurs au hasard, essaie de visualiser la nouvelle formule et tu verras que ça donne absolument n'importe quoi.
  • Merci.
    Je savais, effectivement, qu'avoir un $\forall$ suivi d'un $\exists$, ne pouvait pas se permuter.
    Je savais aussi que, nier une proposition logique contenant un $\forall$ suivi d'un $\exists$ se faisait en prenant "l'inverse", c-à-d un $\exists$ suivi d'un $\forall$.
    Mais je n'avais pas saisis l'importance de pouvoir permuter deux $\forall$ par exemple.

    C'est beaucoup plus clair à présent :)
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