ATLAS Ouvrir dans l'atlas →

ExerciceMaths approfondies, chapitre 1 — Ensembles et logique · Opérations sur les ensembles

Exercice 21

Calcul

On pose E={1  ;  2  ;  3  ;  4  ;  5  ;  6  ;  7  ;  8}E = \{1 \;;\; 2 \;;\; 3 \;;\; 4 \;;\; 5 \;;\; 6 \;;\; 7 \;;\; 8\}, puis A={1  ;  2  ;  3  ;  4}A = \{1 \;;\; 2 \;;\; 3 \;;\; 4\}, B={3  ;  4  ;  5  ;  6}B = \{3 \;;\; 4 \;;\; 5 \;;\; 6\} et C={2  ;  4  ;  6  ;  8}C = \{2 \;;\; 4 \;;\; 6 \;;\; 8\}. Les complémentaires sont pris dans EE.

1. Déterminer A∩BA \cap B, A∪BA \cup B, A∖BA \setminus B, B∖AB \setminus A et A‾\overline{A}.

2. Déterminer (A∪B)∩C(A \cup B) \cap C, A∩B∩CA \cap B \cap C et (A∩B)∪C(A \cap B) \cup C.

3. Vérifier sur cet exemple l'égalité A∪B‾=A‾∩B‾\overline{A \cup B} = \overline{A} \cap \overline{B}.

4. On pose maintenant I=[−2  ;5]I = [-2\;;5] et J=  ]1  ;+∞[J = \;]1\;;+\infty[, parties de ℝ\mathbb{R}. Déterminer I∩JI \cap J, I∪JI \cup J, ℝ∖J\mathbb{R} \setminus J et I∖JI \setminus J.

Corrigé

1. On applique les définitions des trois opérations : A∩B={3  ;  4};A∪B={1  ;  2  ;  3  ;  4  ;  5  ;  6}A∖B={1  ;  2};B∖A={5  ;  6};A‾={5  ;  6  ;  7  ;  8}\boxed{\begin{array}{l} A \cap B = \{3 \;;\; 4\} \quad;\quad A \cup B = \{1 \;;\; 2 \;;\; 3 \;;\; 4 \;;\; 5 \;;\; 6\} \\[1mm] A \setminus B = \{1 \;;\; 2\} \quad;\quad B \setminus A = \{5 \;;\; 6\} \quad;\quad \overline{A} = \{5 \;;\; 6 \;;\; 7 \;;\; 8\} \end{array}} On remarque au passage que A∖BA \setminus B et B∖AB \setminus A sont différents : la différence n'est pas symétrique.

2. On procède de la même manière : (A∪B)∩C={2  ;  4  ;  6};A∩B∩C={4};(A∩B)∪C={2  ;  3  ;  4  ;  6  ;  8}\boxed{(A \cup B) \cap C = \{2 \;;\; 4 \;;\; 6\} \quad;\quad A \cap B \cap C = \{4\} \quad;\quad (A \cap B) \cup C = \{2 \;;\; 3 \;;\; 4 \;;\; 6 \;;\; 8\}}

3. On calcule séparément les deux membres : A∪B‾=E∖{1  ;  2  ;  3  ;  4  ;  5  ;  6}={7  ;  8}\overline{A \cup B} = E \setminus \{1 \;;\; 2 \;;\; 3 \;;\; 4 \;;\; 5 \;;\; 6\} = \{7 \;;\; 8\}

A‾∩B‾={5  ;  6  ;  7  ;  8}∩{1  ;  2  ;  7  ;  8}={7  ;  8}\overline{A} \cap \overline{B} = \{5 \;;\; 6 \;;\; 7 \;;\; 8\} \cap \{1 \;;\; 2 \;;\; 7 \;;\; 8\} = \{7 \;;\; 8\}
Les deux ensembles coı¨ncident, conformeˊment aux lois de De Morgan.\boxed{\text{Les deux ensembles coïncident, conformément aux lois de De Morgan.}}

4. On raisonne sur les bornes des deux intervalles : I∩J=  ]1  ;5];I∪J=[−2  ;+∞[;ℝ∖J=  ]−∞  ;1];I∖J=[−2  ;1]\boxed{I \cap J = \;]1\;;5] \quad;\quad I \cup J = [-2\;;+\infty[ \quad;\quad \mathbb{R} \setminus J = \;]-\infty\;;1] \quad;\quad I \setminus J = [-2\;;1]}

Piège : la borne 11 est exclue de JJ, donc elle appartient à ℝ∖J\mathbb{R} \setminus J et à I∖JI \setminus J : les crochets se retournent au passage au complémentaire.

Dans l'édifice

Thèmes

opérations ensemblistes, ensemble des parties

Ouvrir dans l'atlas interactif →