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path: root/semestre 3/mathématiques discrètes
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Diffstat (limited to 'semestre 3/mathématiques discrètes')
-rw-r--r--semestre 3/mathématiques discrètes/1- Ensembles, relations, fonctions.md127
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diff --git a/semestre 3/mathématiques discrètes/1- Ensembles, relations, fonctions.md b/semestre 3/mathématiques discrètes/1- Ensembles, relations, fonctions.md
new file mode 100644
index 0000000..8baee50
--- /dev/null
+++ b/semestre 3/mathématiques discrètes/1- Ensembles, relations, fonctions.md
@@ -0,0 +1,127 @@
+---
+tags:
+ - sorbonne
+ - informatique
+ - maths
+semestre: 3
+---
+Partiel en novembre
+
+On passe au TME après un certain temps
+
+QCM obligatoire
+|> commence le jour du cours et se finit le lundi en 8
+|> peut le faire plusieurs fois -> c'est la dernière qui compte
+|> il y en a 4
+
+Note : 50% examen + 25% partiel + 10% projet + 10% interro TD + 5% QCM
+|> règle du max
+## Ensembles
+**Définition**
+Ensemble est une réunion dans une même entité de certains objets déterminés. Un ensemble ne possède pas d'ordre
+
+**Définition**
+Relation d'appartenance est noté $\in$. Elle indique si un élément $e$ appartient à un ensemble $E$.
+
+**Définition**
+$\varnothing$ est l'ensemble vide, celui qui ne contient rien
+$\{e\}$ est le singleton $e$ (i.e. l'ensemble contenant exclusivement $e$)
+
+**Définition**
+Le cardinal d'un ensemble est le nombre d'éléments appartenant à cet ensemble. On le note $|E|$ ou $\mathrm{card}(E)$.
+
+Par exemple, on a :
+$$|\{e\}| = 1$$
+> [!warning] Ensemble dans un ensemble
+> $2\not\in\{\{2\}\}$
+
+**Proposition**
+Tout ensemble contient l'ensemble vide.
+
+**Définition**
+La relation $A\subseteq B$ indique si $A$ est un sous-ensemble de $B$, i.e.
+$$ \forall a\in A,\quad a\in B $$
+**Proposition**
+Cette relation est réflexive, i.e. $E\subseteq E$ est vraie
+
+**Proposition**
+Cette relation est transitive, i.e. $E_1\subseteq E_2\land E_2\subseteq E_3\quad\implies\quad E_1\subseteq E_3$ est vraie
+
+**Définition**
+On dit que $A=B$ si, et seulement si :
+$$ A\subseteq B\quad\land\quad B\subseteq A $$
+
+**Proposition**
+Ainsi, on a que $\subseteq$ est anti-symétrique.
+
+**Définition**
+Une relation est d'ordre si elle est :
+- réflexive
+- transitive
+- anti-symétrique
+
+Elle est dite partielle si elle ne fonctionne par pour tous les éléments.
+
+**Proposition**
+Comme $\subseteq$ est réflexive, transitive et anti-symétrique, alors $\subseteq$ est une relation d'ordre.
+Par contre, deux ensembles ne sont pas nécessairement comparables avec $\subseteq$ : il s'agit donc d'une relation d'ordre partielle.
+
+**Définition**
+$A\cup B$ est l'union de $A$ et $B$, deux sous-ensembles de $E$, tel que :
+$$ A\cup B = \{x| x\in A\lor x\in B\} $$
+$A\cap B$ est l'intersection tel que :
+$$ A\cap B = \{x| x\in A\land x\in B\} $$
+> [!info] Construction d'ensembles
+> La construction des ensembles dans la dernière définition est dite par compréhension, comme en Python.
+
+**Définition**
+$A$ et $B$ sont disjoints si, et seulement si :
+$$ A\cap B = \varnothing $$
+
+**Théorème** - Formule du crible, formule de Poincaré
+Soient $A$ et $B$ deux sous-ensemble de $E$. On a :
+$$ |A\cup B| = |A|+|B|+|A\cap B| $$
+
+**Définition**
+La différence $A\backslash B$ , deux sous-ensembles de $E$, est :
+$$ A\backslash B = \{x|x\in A\land x\notin B\} $$
+
+**Définition**
+Le complémentaire de $A$, un sous-ensemble de $E$, est noté $\bar A$ et est défini tel que :
+$$ \bar A= E\backslash A $$
+
+**Définition**
+Le produit cartésien $A\times B$ est l'ensemble des couples $(a,b)$ avec $a\in A$ et $b\in B$. Donc :
+$$ A\times B = \{(a,b)|a\in A,b\in B\} $$
+
+**Proposition**
+Si $E_1,\ldots,E_n$ sont des ensembles finis, alors $$\left|\prod^n_{i=1} E_i\right| = \prod^n_{i=1}|E_i|$$
+Voir le diapo pour les propriétés classiques
+
+**Définition**
+Une partie $A$ d'un ensemble $E$ est un sous-ensemble de $E$.
+
+$\mathcal{P}(E)$ est l'ensemble des parties de $E$.
+
+> [!warning] $\mathcal{P}(E)$ ne peut jamais être vide !
+> En effet, on a $\mathcal{P}(\varnothing) = \{\varnothing\} \neq \varnothing$ !
+> Ne pas oublier que $\mathcal{P}(E)$ est un ensemble d'ensemble et que $\varnothing$ est bien un ensemble valide !
+
+**Construction de $\mathcal{P}(E)$**
+Si $E=\varnothing$, alors $\mathcal{P}(E) = \{\varnothing\}$
+Sinon, $E=\{e\}\cup F\neq\varnothing$ ($e$ est un élément de $E$ et $F$ est ce qui reste, il peut être vide !)
+Proposition : $$\mathcal{P}(\{e\}\cup F) = \mathcal{P}(F)\cup\{\{e\}\cup A|A\in\mathcal{P}(F)\}$$Ceci est un appel récursif de la fonction $\mathcal{P}$ permettant ainsi de construire l'ensemble des parties.
+
+**Corollaire**
+Si $E$ est un ensemble fini contenant $n$ éléments, alors $|\mathcal{P}(E)|=2^n$
+
+**Définition**
+Soit $E$ un ensemble.
+Quand on partitionne $E$, on construit des parties deux à deux disjointes.
+
+Une partition de $E$ est une famille $(A_i)_{i\in I}$ de parties de $E$ telle que :
+- $A_i\neq\varnothing$
+- $A_i\cap A_j = \varnothing$ si $i\neq j$ (pour tout $(i,j)$ dans $I$)
+- $E=\bigcup_{i\in I} A_i$
+
+> [!warning] Une partition de $E$ n'est pas unique dans le cas générale !