Analysons les premières situations possibles. Souvenons nous que l'ensemble vide
∅ est une partie de tout ensemble
E, donc
{∅}∈P(E).
∙Casn=0:Dans ce cas l'ensemble
E s'identifie à l'ensemble vide
∅.
Donc
E={∅}.
Dans ce cas, il n'y a qu'une seule partie
{∅}.
∙∙Casn=1:Dans ce cas l'ensemble
E est constitué d'un élément
a.
Donc
E={a}.
Dans ce cas, il y a deux parties possibles
{∅} et
{a}.
∙∙∙Casn=2:Dans ce cas l'ensemble
E est constitué de deux éléments
a et
b.
Donc
E={a;b}.
Dans ce cas, il y a quatre parties possibles
{∅},
{a},
{b} et
{a;b}.
∙∙∙∙Casn=3:Dans ce cas l'ensemble
E est constitué de trois éléments
a,
b et
c.
Donc
E={a;b;c}.
Dans ce cas, il y a huit parties possibles
{∅},
{a},
{b},
{c},
{a;b},
{a;c},
{b;c}, et
{a;b;c}.
∙∙∙∙∙Casn=4:Dans ce cas l'ensemble
E est constitué de quatre éléments
a,
b,
c et
d.
Donc
E={a;b;c;d}.
Dans ce cas, il y a seize parties possibles
{∅},
{a},
{b},
{c},
{d},
{a;b},
{a;c},
{a;d},
{b;c},
{b;d},
{c;d},
{a;b;c},
{a;b;d},
{a;c;d},
{b;c;d} et
{a;b;c;d}.
On constate alors que :
∙Sin=0 alors il y a
20=1 partie dans
P(E) ;
∙∙Sin=1 alors il y a
21=2 parties dans
P(E) ;
∙∙∙Sin=2 alors il y a
22=4 parties dans
P(E) ;
∙∙∙∙Sin=3 alors il y a
23=8 parties dans
P(E) ;
∙∙∙∙Sin=4 alors il y a
24=16 parties dans
P(E).
On constate alors qu'il semble que le nombre de parties différentes issues de l'ensemble
E, tel que
card(E)=n, soit donné par le nombre entier naturel
2n. Ainsi, la question est la suivante : connaissant le nombre de partie d'un ensemble
E, à
n éléments distincts, quel est le nombre de parties possible d'un autre ensemble
E qui construit à partir de
E auquel on a rajouter un seul élément, noté
α ?
Ainsi
E={{E};α}.
Donc
P(E) est constitué des parties
P(E), donc ne faisant pas apparaître l'élément
α, auxquelles il faut ajouter toutes celles faisant apparaître l'élément
α. Or, à chaque parties de
P(E) on peut venir greffer l'élément
α (comme dans un arbre, pour lequel à chaque fois il y a deux choix pour une partie de
P(E) : on rajoute ou pas
α). Donc, à partir de
P(E), on multiplie par
2 afin d'obtenir
P(E). Comme
card(E)=n alors
card(E)=n+1, et donc
P(E) contient
2×2n=2n+1 parties différentes.
On peut donc conclure que :
Sicard(E)=nalorsP(E)contient2npartiesdiffeˊrentes.Autrement écrit :
card(P(E))=2card(E)