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ExerciceMaths approfondies, chapitre 1 — Ensembles et logique · Ensembles et quantificateurs

Exercice 15

Calcul

Donner la valeur de vérité de chacune des propositions suivantes, en justifiant.

1. ∀x∈ℝ,  x2+1>0\forall x \in \mathbb{R},\; x^{2} + 1 > 0

2. ∃x∈ℝ,  x2+1=0\exists x \in \mathbb{R},\; x^{2} + 1 = 0

3. ∀n∈ℕ,  n⩾1\forall n \in \mathbb{N},\; n \geqslant 1

4. ∃n∈ℕ,  ∀m∈ℕ,  n⩽m\exists n \in \mathbb{N},\; \forall m \in \mathbb{N},\; n \leqslant m

5. ∀x∈ℝ,  ∃y∈ℝ,  x+y=0\forall x \in \mathbb{R},\; \exists y \in \mathbb{R},\; x + y = 0

6. ∃y∈ℝ,  ∀x∈ℝ,  x+y=0\exists y \in \mathbb{R},\; \forall x \in \mathbb{R},\; x + y = 0

7. ∀x∈ℝ∗,  ∃y∈ℝ,  xy=1\forall x \in \mathbb{R}^{*},\; \exists y \in \mathbb{R},\; xy = 1

8. ∃x∈ℚ,  x2=2\exists x \in \mathbb{Q},\; x^{2} = 2

Corrigé

1. Pour tout réel xx, x2⩾0x^{2} \geqslant 0 donc x2+1⩾1>0x^{2} + 1 \geqslant 1 > 0 : 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}}

2. D'après ce qui précède, x2+1⩾1x^{2} + 1 \geqslant 1 ne s'annule jamais : 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}}

3. L'entier n=0n = 0 appartient à ℕ\mathbb{N} et vérifie n<1n < 1 : 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}}

4. Prenons n=0n = 0 : tout entier naturel mm vérifie 0⩽m0 \leqslant m : 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}}

5. Soit x∈ℝx \in \mathbb{R}. Posons y=−xy = -x : alors x+y=0x + y = 0 : 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}}

6. Supposons qu'un tel yy existe. Appliqué à x=0x = 0, il donne y=0y = 0 ; appliqué à x=1x = 1, il donne y=−1y = -1. C'est contradictoire : 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}}

7. Soit xx un réel non nul. Posons y=1xy = \dfrac{1}{x} : alors xy=1xy = 1 : 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}}

8. C'est l'irrationalité de 2\sqrt{2}, démontrée dans le cours : 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}}

Piège : les propositions 5 et 6 ne diffèrent que par l'ordre des quantificateurs, et n'ont pourtant pas la même valeur de vérité. Dans la cinquième, yy peut dépendre de xx ; dans la sixième, un même yy devrait convenir pour tous les xx.

Dans l'édifice

Thèmes

propositions, quantificateurs

Notions

quantificateur

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