Image directe et réciproque

Le problème exposé dans ce sujet a été résolu.
Banni

Je pense que la propriété qu’Ozmox a envie d’utiliser (et qu’il devrait identifier) est $f^{-1}(A \cup B) = f^{-1}(A) \cup f^{-1}(B)$.

Concernant le fait que c’est mieux d’étendre la définition de fonction réciproque à un ensemble quelconque, du point de vue de "la théorie des ensembles" (l’idée que je m’en fait) je suis d’accord, mais pas en général. D’un point de vue catégorique, un sous-ensemble est un monomorphisme (ou une classe d’équivalence éventuellement), ou bien un morphisme vers l’ensemble {⊥,⊤}. Selon le premier point de vue, l’image réciproque de i : A ↪ B par f : X → B est le produit fibré de A et X au-dessus de B. Selon le deuxième point de vue, l’image réciproque de c : B → {⊥,⊤} par f : X → B est la composée f c.1 On ne peut pas faire la même chose pour des ensembles quelconques. Et d’ailleurs, si on n’explicite pas la relation entre deux ensembles, alors selon le point de vue catégorique, il n’y en a pas (je trouve ça beaucoup mieux).

On peut dire qu’on ne veut pas parler de telles choses, mais après c’est une question de goût, et je préfère la définition en se restreignant aux sous-ensembles, même si on emploie le langage « classique » (mais l’autre point de vue a aussi son intérêt).

[ajout] Tiens, j’ai trouvé ce lien, ça intéressera peut-être Ozmox de s’entraîner à montrer les propriétés listées : http://math.stackexchange.com/questions/359693/overview-of-basic-results-about-images-and-preimages


  1. Ce point de vue permet d’ailleurs d’expliquer simplement pourquoi les opérations ensemblistes commutent avec l’image réciproque. Par exemple, l’union de deux parties de fonctions caractéristiques $c_1, c_2 : B \to \{\bot,\top\}$ est donnée en composant $(c_1,c_2) : B \to \{\bot,\top\}^2$ avec la fonction $\lor : \{\bot,\top\}^2 \to \{\bot,\top\}$. Et alors $f (c_1, c_2) \lor = (f c_1, f c_2) \lor$

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Concernant le fait que c’est mieux d’étendre la définition de fonction réciproque à un ensemble quelconque, du point de vue de "la théorie des ensembles" (l’idée que je m’en fait) je suis d’accord, mais pas en général.

À ce niveau là, je pense pas qu’introduire le langage des catégories soit une bonne idée. Mais dans l’absolu, je suis d’accord avec toi. :-)

Il n’empêche que si je devais écrire un cours sur la théorie des ensembles au niveau élémentaire, je ne vais certainement pas restreindre $B$ (parce que c’est inutile).

Avant de me lancer dans le message de blo yhg, je tiens à m’excuser pour mon paragraphe quelque peu incompréhensible. C’est parfois difficile de s’exprimer sur les forums, surtout que c’est une notion que je n’avais jamais vraiment abordé et qui est un peu plus difficile à appréhender que ce que je m’imaginais. :-)

Cependant, je n’ai pas l’impression de n’avoir rien compris du tout, au moins j’ai les définitions de base. Ce que j’essayais simplement de dire c’est que f(x) = x² ne prend pas ses valeurs sur [-1, 0[.

Mais de ma réponse précédente, même si elle est fausse, il me semble qu’écrire : $f^{-1}([-1, 1]) = [-1, 0] \cup [0, 1]$ n’a pas de sens et qu’il faudrait écrire $f^{-1}([-1, 1]) = [-1, 1]$.

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Nan ce que tu as écrit est juste, mais c’est étrangement écrit et ça m’a fait penser que tu n’avais pas compris. Mais c’est peut-être un simple manque de clarté dans tes posts et une mauvaise interprétation de ma part.

$f^{-1}([-1,1]) = [-1,0]\cup [0,1]$ c’est évidemment la même chose que $f^{-1}([-1,1]) = [-1,1]$.

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Étrangement blo yhg, je n’avais pas pensé à cette propriété (qui fait en fait l’objet d’un autre exercice plus loin dans le cours) mais elle semble coïncider avec ma réflexion. Sympa la théorie des catégories au passage, merci pour le lien. :-)

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