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index 0000000..b833d16
--- /dev/null
+++ b/semestre 3/mathématiques discrètes/2- Relations d-ordre, ensembles ordonnés.tex
@@ -0,0 +1,248 @@
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+
+\renewenvironment{proof}{\par$\square$ \footnotesize\textit{Démonstration.}}{\begin{flushright}$\blacksquare$\end{flushright}\par}
+
+\title{Relations d'ordre, ensembles ordonnés}
+\author{William Hergès\thanks{Sorbonne Université}}
+
+\begin{document}
+ \maketitle
+ \tableofcontents
+ \newpage
+ \section{ensemble ordoné}
+ \begin{defn}
+ Une relation d'ordre $\preceq$ est une relation binaire sur $E$ si et seulement si~:
+ \begin{itemize}
+ \item réflexive
+ \item anti-symétrique
+ \item transitive
+ \end{itemize}
+
+ L'ordre strict $\prec$ est associé à $\preceq$~: c'est la même, sauf qu'elle n'est pas réflexive~:
+ $$ \prec = \preceq\backslash\mathrm{Id}_E $$
+ \end{defn}
+ \begin{defn}
+ Une relation d'ordre $\preceq$ est~:
+ \begin{itemize}
+ \item totale si et seulement si $\preceq$ permet toujours de comparer deux éléments quelconques de $E$
+ \item partielle s'il existe au moins deux éléments de $E$ incomparables avec $\preceq$
+ \end{itemize}
+ \end{defn}
+ \begin{defn}
+ $(E,\preceq)$ est un ensemble~:
+ \begin{itemize}
+ \item totalement ordonné si $\preceq$ est un ordre total.
+ \item partiellement ordonné si $\preceq$ est un ordre partiel.
+ \end{itemize}
+ \end{defn}
+ \begin{exemple}
+ $(\mathbb{N},\leqslant )$ est un ensemble totalement ordonné.
+
+ $(\mathcal{P}(F),\subseteq)$ est un ensemble partiellement ordoné (pour $F$ un ensemble quelconque).
+
+ $(\mathbb{N}^*, |)$ est aussi partiellement ordoné, où
+ $$ | = \{(a,b)|\exists k\in\mathbb{N}^*, b = na\} $$
+ (c'est la relation divise.)
+ \end{exemple}
+ \begin{proof}
+ Preuve du deuxième exemple.
+
+ Soit $F$ un ensemble.
+
+ Montrons que $\subseteq$ est un ordre pour $\mathcal{P}(F)$.
+ \begin{itemize}
+ \item Soit $A\in\mathcal{P}(F)$.
+ Triviallement, $A\subseteq A$.
+ Alors, $\subseteq$ est réflexive.
+ \item Soit $(A,B)\in\mathcal{P}(F)^2$.
+ Supposons que $A\subseteq B$ et que $B\subseteq A$.
+ Alors, $A=B$ par définition.
+ \item Soit $(A,B,C)\in\mathcal{P}(F)^3$ avec $A\subseteq B$ et $B\subseteq C$.
+ Si $A$ est l'ensemble vide, il est inclu dans tous les ensembles.
+ Donc $A\subseteq C$.
+ Si $A$ n'est pas l'ensemble vide, tous ses éléments sont dans $B$.
+ Or, tous les éléments de $B$ sont dans $C$.
+ Donc, tous les éléments de $A$ sont dans $C$.
+ Alors, $A\subseteq C$.
+ \end{itemize}
+ Ainsi, $\subseteq$ est bien un ordre pour $\mathcal{P}(F)$.
+
+ Montrons que $\subseteq$ est un ordre partiel.
+
+ Supposons que $F$ contient au moins deux éléments.
+
+ Soit $(x,y)\in F^2$, deux éléments différents.
+ Soient $A=\{x\}$ et $B=\{y\}$.
+
+ On a que $A\not\subseteq B$ et que $B\subseteq A$.
+ Donc, $\subseteq$ est partiel dans ce cas.
+
+ Si $F$ est vide, alors $\mathcal{P}(F)$ contient un unique élément.
+ Cet ensemble est totalement ordonné.
+
+ Si $F$ est un singleton, alors $\mathcal{P}(F)$ contient $F$ et l'ensemble vide.
+ Cet ensemble est totalement ordonné.
+
+ La slide est ainsi fausse, mais les ensembles à moins de deux éléments sont peux intéressants.
+ \end{proof}
+ Revoir les slides 4 - 6.
+ \begin{defn}
+ Soient $(E_1,\preceq_1)$ et $(E_2,\preceq_2)$ deux ensemble ordonnés.
+
+ L'application $f:E_1\to E_2$ est dite monotone si~:
+ $$ \forall (x,y)\in E_1^2,\quad x\preceq_1 y \implies f(x)\preceq_2 f(y) $$
+ \end{defn}
+ Une application monotone préserve les relations d'ordre.
+ \begin{exemple}
+ On se place dans $(\mathbb{N},\leqslant)$ et dans $(\mathcal{P}(\mathbb{N}))$
+
+ $f:\mathbb{N}\to \mathcal{P}(\mathbb{N})$ tel que $f(n) = \{k\in\mathbb{N}|k\leqslant n\}$ est monotone.
+
+ $g:\mathbb{N}\to \mathcal{P}(\mathbb{N})$ tel que $g(n)=\{n\}$ ne l'est pas par contre~!
+ \end{exemple}
+ \begin{props}
+ Deux ensembles ordonnés $(E_1,\preceq_1)$ et $(E_2,\preceq_2)$ sont isomorphes s'il existe une bijection
+ $f:E_1\to E_2$ telle que $f$ et $f^{-1}$ sont monotones.
+ \end{props}
+ Slide 8 pour des exemples et pour le retour des graphes.
+ \begin{warn}
+ Une bijection $f$ peut être monotone sans que $f^{-1}$ ne le soit~!
+ \end{warn}
+ \begin{proof}
+ Fin de la slide 8 pour la preuve.
+ \end{proof}
+\end{document}