0 divise 0 ?

Bonjour
Dans un cours de spé math terminale S sur l'arithmétique, un professeur a fait la démonstration de $a\mid b$ et $b\mid a$ ssi $a = \pm b$.
Dans le sens de gauche à droite, il étudie le cas de $b=0$ et conclut que $a=q\times 0$ soit $a=b=0$

Ce qui signifie que 0 divise 0.

Peut-on décemment considérer le cas $b=0$ ? J'ai vu un grand nombre de cours qui imposaient $b \neq 0$. Quel est votre avis sur la question ?
Merci.
«1

Réponses

  • Il n'y a aucun obstacle à considérer que $0$ divise $0$.

    Ce n'est pas pour autant que l'on peut considérer des quotients où $0$ est un dénominateur.

    Le fait qu'à peu près le même mot soit employé (dans « $0$ divise $0$ » ou « $3$ divise $0$ » d'une part, dans « $1$ divisé par $0$ » d'autre part) n'entraîne pas qu'il soit employé dans le même sens. D'ailleurs c'est bien évident que ce n'est pas le même sens puisque dans « $0$ divise $0$ », il a un sens, alors que dans « $1$ divisé par $0$ », il n'en a pas...
  • Mon avis : Conclure est du troisième groupe.

    e.v.
    Personne n'a raison contre un enfant qui pleure.


  • Tu n'as jamais conclué, toi ?
  • La définition (de « a divise b ») est en effet valide pour a = b = 0.

    Et, en fait, ça ne pose pas de problème, sauf psychologique quand on a fait rentrer à coups de bâton « qu’il ne faut jamais diviser par 0 ». C’est davantage le mot qui est en cause (diviser a plusieurs sens) mais pas la notion.
  • Un nombre entier $a$ divise un nombre entier $b$ s'il existe un nombre entier $m$ tel que $a\times m=b$. Comme $0\times 0=0$, on a donc $0$ qui divise $0$.
    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 $y = z$.
  • Avec toutefois cette nuance que 0 * m = 0 pour tout m, ce qui nous dit que 0 / 0 peut prendre n'importe quelle valeur. Ce qui en fait tout de même une divisibilité avec peu de lisibilité.
  • Voilà une bonne façon de jeter un voile de confusion inutile en faisant comme si division et divisibilité étaient le même mot et la même notion.
  • N'importe quel entier naturel divise $0$.
    $1$ divise n'importe quel entier naturel.
    Pour la relation "divise", $1$ est le plus petit élément ; $0$ est le plus grand élément.
    Les éléments minimaux de $\N\setminus\{0\})$ sont les nombres premiers.
  • Je me permets de préciser le propos de nodgim par une phrase permettant de donner un sens clair et assez général à la fois au mot "divisible" et "division":
    Soit $(M,\cdot)$ un magma (commutatif, pour ne pas s'embêter), $a$ et $b$ des éléments de $M$: $b$ est divisible par $a$ s'écrit par la formule $\exists x\in M:\ xa=b$ et la notion de division $b/a$ a un sens conventionnel si on se contente d'ajouter l'unicité à cette formule ($\exists ! x\in M:\ xa=b$).
  • Ainsi, si on se place dans un contexte général, ces deux notions sont différentes – en général – mais elles peuvent être à peu près unifiées si on ajoute une condition qui n'est pas satisfaite dans le contexte qui nous intéresse, à savoir les entiers. C'est ça ?

    C'est éclairant, surtout au niveau de la TS. Ils aiment bien les magmas en terminale, il paraît.
  • Il suffit juste que les gens apprennent à lire les définitions comme il se doit en maths: à la lettre.
    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 $y = z$.
  • En effet, la mauvaise intuition mêlée à une lecture en diagonale et une envie de ne pas se concentrer...ça donne n’importe quoi.
  • @Math Coss: J'avoue, les termes que j'ai utilisés n'étaient sûrement pas adaptés à iotala :-D.
    Cependant, il est très probable que sa confusion venait du fait qu'il ne fait trop la différence entre les deux concepts. Mais ça peut se dire ainsi:
    On dit que $a$ divise $b$ si il existe $c$ tel que $b=ac$. Si, en plus de cela, il n'existe qu'un unique $c$ vérifiant l'équation précédente, alors on peut définir $b/a$, la division de $b$ par $a$ et son résultat est le fameux $c$ qui avait l'air de faire l'affaire dans la précédente phrase, parce que là, c'est le seul et on ne peut pas se tromper, alors je ne vois vraiment pas pourquoi vous viendrez m'embêter, autant ne pas se prendre le chou avec des périphrases. Ok?
    Notons qu'une fois bien enregistrée, cette définition (il en existe même des versions plus courtes, mais celle-ci a l'avantage de mettre les points sur les i sans se faire trop menaçant) a l'avantage de permettre à l'élève de se faire lui-même une idée claire sur la question qui nous intéresse.

    Enfin, je sais que les programmes ont changé depuis, mais en ce qui me concerne, à l'école primaire, j'ai appris à faire des divisions avant de faire des virées en dehors des entiers naturels. Si la notation n'a $n/p$ généralement pas de sens dans $\mathbb{N}$, $12/4$ n'est pas absurde dans ce cadre et est même assez utilisé (de même que $5-3$, alors que $7-12$, on ne sait pas trop ce que c'est).
  • @ Titi.

    Avec des quantificateurs, ta définition règle le problème.

    Sans quantificateur, toutes les réponses sont possibles.

    Une Foys de plus.

    e.v.
    Personne n'a raison contre un enfant qui pleure.


  • Iotala,

    tu n'es pas moyé sous les remarques ? Fais signe.

    Cordialement.
  • @Titi : Si tu convoques ta mémoire un cran plus loin, tu te rappelleras que quand tu faisais des divisions à l'école primaire, il y avait en général des restes ! Cela illustre une fois de plus que la division (ici, euclidienne) est une notion différente de la divisibilité.
  • @ev: Je ne comprends pas bien, je ne comptais pas faire de formules dans lesquels $a$ et $b$ ne seraient pas libre, juste donner un critère de sélection sur $a$ et $b$ pour donner une définition, mais il est vrai que je me suis mal un peu mal exprimé dans la définition littéraire je vais la modifier un peu.
    Edit: Euh... finalement je ne modifie pas, parce que je ne sais pas trop comment tourner ça, désolé :-S


    @Math coss: certes, mais quand on va rarement se permettre d'écrire $15/4=3$ sauf si le cadre est bien établi, on préfère alors écrire un truc du genre $15=4\times 3 +3$, par ailleurs, on a dit que 0 est divisible par 0, mais on a jamais toléré de dire que 15 est divisible par 4 en arithmétique élémentaire.
  • Salut.
    Je me permets de répondre.
    On a jamais toléré de dire que 15 est divisible par 4 en arithmétique élémentaire.
    
    Bien sur que c'est possible il suffit de préciser que c'est un rationnel.
    Par contre si l'on informe que l'on accepte seulement que les entiers naturels la il n'y a pas d’ambiguïté.
    0 est il un entier naturel?
    Intuitivement je ne pense pas.
    Je dirais donc que 0 n'est pas divisible par 0.
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Entier_naturel
  • @Fly7: Je me permets une petite pique (j'explique après le pourquoi). Tu ne connais que $\mathbb{N}^*$ et $\mathbb{Q}^*_+$? Tu as été éduqué sous l'empire romain?
    C'est vrai que ce n'est pas très très très clair (juste très clair, ce qui, je le reconnais, est rare chez moi) mais par "arithmétique élémentaire" j'entendais plus un truc du genre $(\mathbb{N},+,\cdot)$ ou $(\mathbb{Z},+,\cdot)$ (du coup, t'imagines que le type qui viens m'embêter là-dessus avant de discuter de l'opportunité de mettre 0 dans $\mathbb{N}$ ne me met pas de bon poil).
    En ce qui concerne "0 divise 0", ça peut se dire et ça ne signifie pas que 0/0 est défini, pour rester sur les liens
  • @Titi le curieux, merci pour la définition très claire.

    Aux autres : s'il vous plait, descendez de votre petit nuage des brillants mathématiciens (oui, vous êtes brillants)... la question était pourtant simple et claire. Pourquoi ne pas répondre de façon pédagogique et claire? Avec ce genre de discussion, on comprend pourquoi il y a beaucoup de français allergiques aux maths... C'est vraiment dommage, c'est envie irrésistible de compliquer les choses au maximum.
  • vorobichek a écrit:
    la question était pourtant simple et claire.

    Non, la question n'était pas claire parce que pas quantifiée.
    C'est pour cela que le fil est parti en quiproquo.

    e.v.
    Personne n'a raison contre un enfant qui pleure.


  • @ev, pour moi si. Très claire. Aucun quiproquo en le lisant. Je n'ai pas votre niveau (pas encore!), je ne vois donc pas où est le problème. Je ne comprends pas en quoi la question n'est pas "quantifiée". Dans les cours de L1 et L2 que j'ai vu, c'est $b \neq 0$ et le cas de 0|0 n'est même pas abordé.
  • Bonjour,

    @vorobichek : Merci c'est sympa, mais même si je ne crois pas faire une erreur majeure ici, j'ai quand même une sérieuse tendance à foncer tête baissée, ce qui me fait généralement dire des bêtises ou répondre à côté de la plaque.

    @ev: J'ai peut-être compris la critique, je tente une modification. Si tu peux me donner confirmation ou explication (dans le cas où ce n'est pas ça le problème), ce serait super sympa, parce que, si ce n'est pas ça, je ne comprends pas ce que ça peut être:

    Au lieu de
    moi a écrit:
    Soit $(M,\cdot)$ un magma (commutatif, pour ne pas s'embêter), $a$ et $b$ des éléments de $M$: $b$ est divisible par $a$ s'écrit par la formule $\exists x\in M:\ xa=b$ et la notion de division $b/a$ a un sens conventionnel si on se contente d'ajouter l'unicité à cette formule ($\exists ! x\in M:\ xa=b$).

    J'écris :
    "
    Soit $(M,\cdot)$ un magma (commutatif, pour ne pas s'embêter), et soient $a$ et $b$ des éléments de $M$: $b$ est divisible par $a$ s'écrit par la formule $\exists x\in M:\ xa=b$ et la notion de division $b/a$ a un sens conventionnel si on se contente d'ajouter l'unicité à cette formule ($\exists ! x\in M:\ xa=b$).
    "
    Ci-dessous, j'essaie de jouer au logicien pour expliquer la modification (c'est toujours plaisant et je suis joueur! Au pire, je prends une rouste, au mieux, mon niveau de rigueur gagne un niveau dans l'estime du lecteur):
    Disons que quand je parle d'un truc en lui accolant un terme issu de la conjugaison au subjonctif du verbe être, ça signifie je lui colle en réalité une sorte de quantificateur d'universalité, et j'interprète certains bout de phrases comme définissant implicitement de nouveaux symbole de relation sur les "trucs qui désormais sont" et définis ma phrase comme un "axiome d'équivalence", qui est une formule close. Par exemple un bout de la phrase peut s'interpréter par $\forall (M,\cdot)\forall a,b\left[ \left( "(M,\cdot) \text{ est un magma commutatif}"\wedge (a,b)\in M^2\right) \rightarrow \left( \exists c(c\in M \wedge a\cdot c=b) \leftrightarrow "\text{ a divise b dans } (M,\cdot)"\right) \right]$.

    Personnellement, je ne peux pas faire beaucoup plus rigoureux, juste préciser ce que j'entends par $\leftrightarrow$ et comment définir une "fonction définie sur A et à valeurs dans B" dans ZF et donc de définir le cahier des charges de "l'ensemble $\cdot$".

    J'ai subitement une envie de me mettre à la théologie, les premiers versets de la Genèse me semblent intéressants... Ou pas! On y définit quelques termes (genre "la lumière") mais très peu de fonctions et de relations (je crois que ce "Verbe" est un piètre logicien ou il ne nous dit pas tout) ;-).
  • Je réponds tardivement à ce message.
    • La relation de divisibilité est tout à fait légitime dans $\Q$ mais elle n'a pas grand intérêt : en effet, dans cet anneau qui est un corps, comme dans n'importe quel corps, on a : $0\mid 0$ puisque $0\times0=0$ et $a\mid b$ pour tout $a\ne0$ et tout $b$, puisque $a=bc$ avec $c=b/a$. Autrement dit, l'arithmétique (cette arithmétique du moins) dans les corps est triviale. Quand on parle de divisibilité avec les entiers, il y a effectivement un implicite : on reste avec des entiers (sauf mention explicite du contraire).
    • Le nombre $0$ est bien un entier naturel pour toutes les mathématiciennes françaises que je connais. Exemple explicite dans un texte officiel : sujet de l'agrégation 2016.
  • J'irai même plus loin: $0$ est un entier naturel pair !
    Je dis cela parce que beaucoup le pensent "neutre".
    ...
  • Iotala: c'est de l'enc... de mouches pour moi. Par n'importe quel bout qu'on prend les choses on n'arrivera pas à faire entrer le nombre 0 complètement dans le rang des nombres entiers quand on parle de divisibilité. Autant s'épargner ce genre d'acrobaties inutiles dans le contexte d'un cours d'arithmétique de terminale en évitant de diviser par $0$.

    PS: Vous prenez au hasard une personne et vous lui dites que $0$ divise $0$, il va immédiatement en conclure qu'on peut donner un sens à $\dfrac{0}{0}$ qui est compatible avec les règles usuelles de l'arithmétique.
  • @Archimède, les nombres premiers sont les éléments minimaux de N \ {1}, pas de N \ {0} ! (les atomes de la relation de divisibilité dans N).

    Je m'étonne que personne n'ait pensé à mentionner ce qui me semble être le seul risque de confusion : entre diviseur de 0 et diviseur de zéro.
  • Bien vu :
    • diviseur de $0$ = élément $a$ pour lequel il existe $b$ tel que $ab=0$ ; tout élément $a$ convient parce que l'on peut prendre $b=0$ ;
    • diviseur de zéro = élément $a$ pour lequel il existe $b$ non nul tel que le produit $ab$ est nul.
  • Quel est l'intérêt de multiplier artificiellement les exceptions par-dessus une définition qui fait une ligne, sinon d'induire chez les élèves une peur panique du zéro et de l'ensemble vide (qu'on retrouve malheureusement chez certains adultes et profs)?

    Après si les gens se trompent il faut avant tout qu'ils apprennent à ne pas extrapoler abusivement les définitions (encore une fois le discours mathématique est au premier degré intégral).
    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 $y = z$.
  • Foys a écrit:
    Quel est l'intérêt de multiplier artificiellement les exceptions par-dessus une définition qui fait une ligne

    Parce que les êtres humains ne sont pas des petits robots qui sont programmables.
    D'ailleurs, c'est la raison pour laquelle on a créé un truc qui s'appelle la pédagogie.
    Je sais bien qu'ici ce concept n'est pas en odeur de sainteté.
  • salut.
    Excusez-moi de rajouter des cheveux dans la soupe mais
    l'élément a doit il être obligatoirement strictement plus petit que 0?
    Ha non excusez moi.
  • Fdp : à mon sens, en l'occurrence, la pédagogie ne consiste pas à cacher les éventuelles difficultés sous le tapis mais à les devancer et à les expliquer...
  • LP:
    Mais elle consiste très certainement à choisir le moment opportun où on entre dans les détails (si c'est utile).

    Va expliquer à quelqu'un qui découvre tout ceci que 0 divise 0 mais qu'on ne peut pas diviser effectivement 0 par 0. c'est à dire qu'on ne sait peut pas donner un sens compatible avec les règles de l'arithmétique à $\dfrac{0}{0}$. B-)-
  • La relation de divisibilité est vue dès le collège. La TS spé math ne me semble pas être un moment totalement incongru pour en donner une définition formelle et comprendre que, au sens de cette définition, $0$ divise $0$...
  • Je ne tape pas souvent sur les profs des écoles.
    Je crois savoir que beaucoup n’en savent pas de quoi l’on parle quand on distingue les deux relations d’ordre.
    Certains profs du secondaire non plus.
    Je suis factuel et non dans la critique.
  • LP:

    Mais tu ne réponds pas sur la question:

    Espères-tu qu'un élève de cinquième va comprendre que $0$ divise $0$ mais que malgré tout on ne peut pas effectuer la division de $0$ par $0$?
  • @Fin de partie: il y a des élèves de cinquième qui peuvent saisir ce genre de subtilités: ils sont en général seuls, perturbés, objets de moquerie, rejetés par tous !

    ps: non je ne parle pas de moi !
    ...
  • Hum...c’est une vraie différence « zéro » et « 0 » ?
    Ou une blague de l’Almanach Vermot ?
  • Eh ben, on dirait que zéro divise par ici.
    Algebraic symbols are used when you do not know what you are talking about.
            -- Schnoebelen, Philippe
  • Y a-t-il un obstacle à dire que 0 est multiple de 0 ? (:P)
    Et "$a$ est multiple de $b$" est synonyme de "$b$ divise $a$", non ? (:D
  • En effet, GaBuZoMeu, ça rassurerait tout le monde.
    Il me semble que dans tous les cours de collège cette manière de dire est évoquée en arithmétique.
    Ça fait bien de dire « divise » comme nouveau mot, dirait-on.

    D’ailleurs, pourquoi préférer « divise » en arithmétique générale ?
    Est-ce parce que l’on préfère la relation d’ordre dans ce sens « plus petit vers plus grand » ?

    Blague : mais « zéro » est-il multiple de « 0 » pour tout le monde ?
  • Depuis longtemps je ne sais pas ce qui se fait dans le Secondaire, et le peu que j'en sais me navrerait plutôt.
    Mais dans cette affaire, si je puis me permettre, peut-être faut-il bannir l'expression « ... divise ... », qui fait penser à une division qu'on effectue, et alors on dévie vers $\frac 00$, et c'est la porte ouverte à tous les développements oiseux.
    Remplaçons « ... divise ... » par « ... est diviseur de ... », réciproque de « ... est multiple de ... », ce qui qui rejoint la remarque de GaBuZoMeu, qui me semble de bon sens.
    Bonne soirée.
    Fr. Ch.
  • Peut-être faudrait-il écrire diviseur-de-zéro « en un seul mot », comme on pourrait écrire corps-non-commutatif pour ne pas que les esprits fâcheux pensent qu'une telle bestiole est un corps (et donc un objet commutatif) gratifié d'une propriété supplémentaire, celle de ne pas être commutatif (et là on ne comprend plus rien).

    Pour prendre une analogie que seuls ceux qui ont fait leurs classes peuvent comprendre, il y a la notion de chant et la notion de chant-militaire. Un chant-militaire n'est pas un chant dans un contexte militaire, à vrai dire cela n'a vraiment pas grand-chose à voir avec le chant.

    Par opposition, un diviseur de $0$, c'est un diviseur de $a$ lorsque $a=0$. Pas pareil qu'un diviseur-de-zéro. Par exemple, $\Z$ est un anneau sans diviseurs-de-zéro (il est intègre) mais tous les entiers sont des diviseurs de $0$.
  • Ce que l’on appelle « diviseur-de-zéro » (même sans tiret) est en effet un élément non nul, diviseur de zéro.
  • Ou mieux : un diviseur-de-zéro est un élément non nul et diviseur de $0$... Pas du tout ! Cf. plus haut.

    C'est l'ambiguïté que pointait GG. Différencier l'écriture symbolique ou en lettres permettrait de la lever ; mettre des tirets aussi.
  • C’est personnel, je le reconnais, mais la manière d’écrire zéro ne devrait pas influer sur ces choses là.
    Un diviseur de (2-2) me va aussi bien.

    Je comprends bien sûr le problème.
    La proposition des tirets est en effet une meilleure piste.

    Là il faut avouer que les matheux déconnent.
  • L'expression "diviseur de zéro" évoquée plus haut ne se rencontre que dans les niveaux où on aborde les anneaux intègres et où -en principe!- les étudiants ont déjà appris à appréhender correctement une définition mathématique. Je pense que c'est un faux problème.
    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 $y = z$.
  • Oui Foys.
    Je m’attendais en DEUG première année à une définition plutôt orientée vers « un anneau intègre est un anneau dont zéro est le seul diviseur de zéro ».
    Mais on est d’accord que le sujet de départ n’est pas celui-là.
  • un diviseur-de-zéro est un élément non nul et diviseur de 0

    Mais enfin, non, pas du tout (la définition correcte a été donnée plus haut dans le fil).
  • Foys a écrit:
    L'expression "diviseur de zéro" évoquée plus haut ne se rencontre que dans les niveaux où on aborde les anneaux intègres

    Foys, un pédagogue qui s'ignore? X:-(
Cette discussion a été fermée.