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Soit E un ensemble et A, B et C trois de ses parties. Démontrer l’équivalence :

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

PanaMaths Novembre 2012

Soit E un ensemble et A, B et C trois de ses parties.

Démontrer l’équivalence :

A B A C A B A C B C

⎧⎪⎨

⎪⎩

= ⇔ =

=

∪ ∪

∩ ∩

Analyse

La condition suffisante est … immédiate !

Pour établir l’implication réciproque, on notera que les parties B et C jouent des rôles symétriques et qu’il suffit donc d’établir une seule inclusion.

Résolution

⇐ Immédiat.

Comme les parties B et C jouent des rôles symétriques, il nous suffit de montrer B⊂C. Soit donc x un élément de B.

On distingue deux situations :

x∈A

Donc x∈A∩B.

Comme A∩B=A∩C, on a donc : x∈A∩C et donc x∈C.

x∉A

En tant qu’élément de B, x appartient à A∪B. Comme A∪B=A∪C, on a donc x∈A∪C.

Mais alors, comme x n’est pas un élément de A, c’est un élément de C.

En définitive, dans les deux situations, on a : x∈C.

Le raisonnement précédent étant valable pour un élément quelconque de B, on a : B⊂C.

(2)

PanaMaths Novembre 2012

Résultat final

Si A, B et C sont trois parties d’un ensemble, on a :

A B A C

B C

A B A C

⎧ = ⇔ =

⎨ =

∪ ∪

∩ ∩

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