📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
- Application : Soient $E$ et $F$ deux ensembles. Une application $f: E \to F$ associe à tout $x \in E$ un unique $y \in F$ noté $f(x)$.
- Injection : $f$ est injective si $\forall x, y \in E, f(x) = f(y) \implies x = y$.
- Surjection : $f$ est surjective si $\forall y \in F, \exists x \in E, f(x) = y$.
- Bijection : $f$ est bijective si elle est injective et surjective.
- Composée : Si $f: E \to F$ et $g: F \to G$, alors $g \circ f: E \to G$ est définie par $(g \circ f)(x) = g(f(x))$.
Méthodes à maîtriser
- Démontrer une injection : On suppose $f(x) = f(y)$ et on cherche à montrer $x = y$.
- Démontrer une surjection : On prend $y \in F$ quelconque et on résout l'équation $f(x) = y$ d'inconnue $x \in E$.
- Démontrer une bijection : On montre que pour tout $y \in F$, l'équation $f(x) = y$ admet une unique solution $x \in E$.
Exemples corrigés
- Soit $f: \mathbb{R} \to \mathbb{R}, x \mapsto 2x+1$.
- Injection : $2x+1 = 2y+1 \implies 2x = 2y \implies x = y$. (Vraie)
- Surjection : $2x+1 = y \implies x = \frac{y-1}{2}$. Comme $x \in \mathbb{R}$, $f$ est surjective. (Vraie)
Erreurs fréquentes
- Confondre l'image directe $f(A)$ et l'image réciproque $f^{-1}(B)$.
- Oublier de vérifier que l'antécédent trouvé appartient bien à l'ensemble de départ $E$.
- Penser qu'une fonction est toujours bijective (ex: $x^2$ sur $\mathbb{R}$ n'est ni injective ni surjective).