📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Ensembles : Soient $A$ et $B$ deux parties d'un ensemble $E$. On définit l'intersection $A \cap B = {x \in E / x \in A \text{ et } x \in B}$ et la réunion $A \cup B = {x \in E / x \in A \text{ ou } x \in B}$.
- Applications : Une application $f: E \to F$ associe à chaque $x \in E$ un unique $y \in F$ noté $f(x)$.
- Injectivité : $f$ est injective si $\forall x, x' \in E, f(x) = f(x') \implies x = x'$.
- Surjectivité : $f$ est surjective si $\forall y \in F, \exists x \in E, f(x) = y$.
- Bijection : $f$ est bijective si elle est à la fois injective et surjective.
Méthodes à maîtriser
- Montrer l'égalité de deux ensembles $A=B$ : Montrer que $A \subset B$ et $B \subset A$.
- Montrer qu'une application est injective : Supposer $f(x) = f(x')$ et aboutir à $x = x'$.
- Montrer qu'une application est surjective : Soit $y \in F$, résoudre l'équation $f(x) = y$ d'inconnue $x \in E$. Si on trouve au moins une solution, elle est surjective.
Exemples corrigés
- Exemple 1 : Soit $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}, x \mapsto 2x+1$.
- Injectivité : $2x+1 = 2x'+1 \implies 2x = 2x' \implies x = x'$. Donc $f$ est injective.
- Surjectivité : Soit $y \in \mathbb{R}$, $2x+1 = y \implies x = \frac{y-1}{2}$. Comme $x \in \mathbb{R}$, $f$ est surjective.
- Conclusion : $f$ est bijective.
Erreurs fréquentes
- Confondre l'image d'un élément $f(x)$ et l'image d'un ensemble $f(A)$.
- Oublier de vérifier que l'antécédent trouvé appartient bien à l'ensemble de départ lors de la surjectivité.
- Penser qu'une application est injective juste parce qu'elle est strictement monotone (attention au domaine de définition).