Nombre de parties d'un ensemble produit cartésien fini - Exercice 1
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La suite de l'exercice précédent.
Question 1
Soit n un nombre entier naturel. Soit E un ensemble dont l'ensemble des parties est notée P(E). On admet que E est dénombrable (c'est-à-dire fini) tel que card(E)=n. Soit p un nombre entier naturel non nul. On considère l'ensemble dénombrable E=pfoisE×E×⋯×E=Ep
Déterminer le nombre d'éléments qui constitue l'ensemble E.
Correction
Par exemple, réfléchissons sur l'ensemble E=2foisE×E=E2, donc le cas p=2 A chacun des n éléments constitutifs du premier E on peut donc associer les n mêmes éléments du second ensemble E. Donc, il y a donc n2 couples différents du type (n1∈E;n2∈E). Ainsi, on constate que pour p quelconque, c'est-à-dire avec E=pfoisE×E×⋯×E=Ep, on peut construite npp-uplets différents du type (n1∈E;n2∈E;⋯;np∈E). Finalement, on trouve que : card(E)=card(Ep)=np
Question 2
Dénombrer, en fonction de n, les parties de l'ensemble E.
Correction
On considère l'ensemble dénombrable E=pfoisE×E×⋯×E=Ep tel que card(E)=n. D'après l'exercice précédent, on sait que card(P(E))=2n. Donc, on en déduit immédiatement que : card(P(E))=card(P(Ep))=pfoiscard(P(E))×card(P(E))×⋯×card(P(E))=(card(P(E)))p=(2n)p Finalement, on trouve que : card(P(E))=card(P(Ep))=2np