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ExerciceMaths approfondies, chapitre 2 — Applications · Exercices de synthèse

Exercice 23 Vrai ou faux

Vrai ou faux

Pour chaque affirmation, dire si elle est vraie ou fausse en justifiant la réponse. Dans tout l'exercice, ff désigne une application de EE dans FF.

1. Une application est entièrement déterminée par sa formule de calcul.

2. La composition des applications est associative.

3. La composition des applications est commutative.

4. Si ff est injective, tout élément de FF admet au plus un antécédent par ff.

5. Toute application devient surjective si l'on remplace son ensemble d'arrivée par f(E)f(E).

6. L'écriture f−1(B)f^{-1}(B), où BB est une partie de FF, suppose que ff soit bijective.

7. Si ff est bijective, alors f−1∘f=IdEf^{-1} \circ f = \mathrm{Id}_{E}.

8. Deux applications ayant la même formule mais des ensembles d'arrivée différents sont égales.

9. L'image réciproque d'une partie de FF est une partie de EE.

10. Pour toute partie AA de EE, on a A⊂f−1(f(A))A \subset f^{-1}\big(f(A)\big).

Corrigé

1. 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}} Une application est le triplet formé de l'ensemble de départ, de l'ensemble d'arrivée et du graphe. L'exercice 2 en donne trois illustrations.

2. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} C'est la propriété 1 du cours, qui autorise à écrire h∘g∘fh \circ g \circ f sans parenthèses.

3. 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}} L'exercice 4 fournit trois contre-exemples, dont f:x↦x+1f : x \mapsto x+1 et g:x↦x2g : x \mapsto x^{2}.

4. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} C'est la définition même de l'injectivité : au plus un antécédent, éventuellement aucun.

5. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} Par construction, tout élément de f(E)f(E) admet au moins un antécédent. C'est la remarque du cours, illustrée au point (b) de son exemple.

6. 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}} L'image réciproque d'une partie a toujours un sens, même si ff n'est pas bijective. C'est un abus de notation signalé par le cours, et travaillé à l'exercice 20.

7. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} C'est la propriété 2 du cours.

8. 𝐅𝐚𝐮𝐬𝐬𝐞\boxed{\textbf{Fausse}} C'est la question 1 de l'exercice 2 : x↦x2x \mapsto x^{2} de ℝ\mathbb{R} dans ℝ\mathbb{R} et de ℝ\mathbb{R} dans ℝ+\mathbb{R}_{+} sont deux applications distinctes, la seconde étant surjective et non la première.

9. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} Par définition, f−1(B)={x∈E∣f(x)∈B}f^{-1}(B)=\{x \in E \mid f(x) \in B\} est constituée d'éléments de EE.

10. 𝐕𝐫𝐚𝐢𝐞\boxed{\textbf{Vraie}} C'est la question 3 de l'exercice 22, l'égalité n'ayant lieu que si ff est injective.

Dans l'édifice

Thèmes

applications, égalité de deux applications, composition, injectivité, surjectivité, bijectivité, bijection réciproque, image réciproque

Notions

application, injection, surjection, bijection, image réciproque

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