Flashcards : Logique et raisonnement mathématique — 61 cartes

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1Question

Qu'impose le principe du tiers exclu à une proposition ?

Réponse

Elle est soit vraie, soit fausse, jamais les deux à la fois.

2Question

Pourquoi une expression avec variable non fixée n'est-elle pas une proposition ?

Réponse

Sa valeur de vérité dépend de la valeur attribuée à la variable.

3Question

Quelle valeur prend la valeur de vérité ν(P) si P est fausse ?

Réponse

0

4Question

Quelle valeur prend la valeur de vérité ν(P) si P est vraie ?

Réponse

1

5Question

Quand la négation ¬P est-elle vraie ?

Réponse

Si et seulement si P est fausse.

6Question

Quand la conjonction P ∧ Q est-elle vraie ?

Réponse

Si et seulement si P et Q sont toutes deux vraies.

7Question

Quand la disjonction P ∨ Q est-elle vraie ?

Réponse

Si et seulement si au moins une des propositions P ou Q est vraie.

8Question

Quelle différence existe-t-il entre une tautologie et une contradiction ?

Réponse

La tautologie est toujours vraie, la contradiction toujours fausse.

9Question

Quand l'implication P → Q est-elle fausse ?

Réponse

Lorsque P est vraie et Q est fausse.

10Question

Quelle condition P représente-t-elle dans P → Q ?

Réponse

Une condition suffisante pour Q.

11Question

Quelle condition Q représente-t-elle dans P → Q ?

Réponse

Une condition nécessaire pour P.

12Question

Quand l'équivalence P ↔ Q est-elle vraie ?

Réponse

Lorsque P et Q ont la même valeur de vérité.

13Question

Quelle est la contraposée de l'implication P → Q ?

Réponse

¬Q → ¬P.

14Question

Quelle est la réciproque de l'implication P → Q ?

Réponse

Q → P.

15Question

Quelle formule montre l'équivalence entre une implication et sa contraposée ?

Réponse

(P→Q)≡(¬Q→¬P).(P \to Q) \equiv (\neg Q \to \neg P).

16Question

Qu'est-ce qu'un prédicat sur un ensemble E ?

Réponse

Une expression avec variables de E qui devient proposition en remplaçant ces variables par des éléments de E.

17Question

Quelle différence y a-t-il entre variable libre et variable liée ?

Réponse

La variable libre modifie la valeur de vérité, la variable liée est contrôlée par un quantificateur ou opérateur.

18Question

Que signifie le quantificateur universel ∀ ?

Réponse

Il affirme qu’un prédicat est vrai pour chaque élément du domaine.

19Question

Que signifie le quantificateur existentiel ∃ ?

Réponse

Il affirme qu’un prédicat est vrai pour au moins un élément du domaine.

20Question

Quelle est la négation de ∀x P(x) en termes de quantificateurs ?

Réponse

Elle est équivalente à ∃x ¬P(x).

21Question

Quelle est la négation de ∃x P(x) en termes de quantificateurs ?

Réponse

Elle est équivalente à ∀x ¬P(x).

22Question

Que se passe-t-il en permutant deux quantificateurs de même nature ?

Réponse

La proposition ne change pas.

23Question

Quelles étapes faut-il pour rédiger une démonstration complète ?

Réponse

Identifier hypothèses, formuler conclusion, choisir schéma, justifier chaque étape.

24Question

Quelle règle logique lie P, P → Q et Q ?

Réponse

Si P et P → Q sont vraies, alors Q est vraie.

25Question

Quelle méthode permet de démontrer P → Q via sa contraposée ?

Réponse

Démontrer ¬Q → ¬P, équivalente à P → Q.

26Question

Quelle méthode utilise une hypothèse fausse pour démontrer une proposition ?

Réponse

Supposer la proposition fausse et déduire une fausse connue.

27Question

Quelles sont les deux étapes pour démontrer ∀n ∈ N P(n) par récurrence ?

Réponse

Prouver P(0) et que P(n) implique P(n+1).

28Question

Quelles étapes faut-il établir pour démontrer ∀n∈N,P(n)\forall n \in \mathbb{N}, P(n) par récurrence ?

Réponse

L'initialisation P(0)P(0) et l'hérédité ∀n,P(n)⇒P(n+1)\forall n, P(n) \Rightarrow P(n+1).

29Question

Quelle est l'initialisation pour prouver que 22n+22^{2n}+2 est divisible par 3 ?

Réponse

20+2=32^0+2=3 est divisible par 3.

30Question

Comment s'exprime l'hérédité dans l'exemple de divisibilité par 3 ?

Réponse

22(n+1)+2=(22n+2)+3⋅22n2^{2(n+1)}+2 = (2^{2n}+2) + 3 \cdot 2^{2n} montre la divisibilité.

31Question

Qu'est-ce qu'un ensemble selon G. Cantor ?

Réponse

Une collection d’objets déterminée par ses éléments.

32Question

Comment définit-on un ensemble en extension ?

Réponse

Par la liste complète de ses éléments.

33Question

Comment définit-on un ensemble en compréhension ?

Réponse

Par la propriété caractéristique de ses éléments.

34Question

Quelle condition caractérise l'égalité de deux ensembles E et F ?

Réponse

∀x, x∈E⇔x∈F\forall x,\ x \in E \Leftrightarrow x \in F.

35Question

Quelle est la condition pour que E⊆FE \subseteq F ?

Réponse

Tout élément de E appartient à F.

36Question

Quelle méthode permet de démontrer l'égalité de deux ensembles ?

Réponse

La double inclusion E⊆FE \subseteq F et F⊆EF \subseteq E.

37Question

Que contient l'ensemble des parties P(E)\mathcal{P}(E) ?

Réponse

Tous les sous-ensembles de E.

38Question

Comment se définit le complémentaire d'un ensemble A dans E ?

Réponse

C'est l'ensemble des éléments de E qui ne sont pas dans A.

39Question

Quelle est la définition de l'intersection de deux ensembles A et B ?

Réponse

L'ensemble des éléments qui appartiennent à la fois à A et à B.

40Question

Comment s'exprime la réunion de deux ensembles A et B ?

Réponse

L'ensemble des éléments qui appartiennent à A ou à B.

41Question

Quelle est la formule de la première loi de De Morgan pour deux ensembles A et B ?

Réponse

Le complémentaire de l'intersection est l'union des complémentaires : (A∩B)c=Ac∪Bc(A\cap B)^c = A^c \cup B^c.

42Question

Quelle est la formule de la seconde loi de De Morgan pour deux ensembles A et B ?

Réponse

Le complémentaire de la réunion est l'intersection des complémentaires : (A∪B)c=Ac∩Bc(A\cup B)^c = A^c \cap B^c.

43Question

Qu'indique une table d'appartenance pour un élément et un ensemble ?

Réponse

Elle indique 1 si l'élément appartient, 0 sinon.

44Question

Quand deux expressions ensemblistes sont-elles égales selon leurs colonnes d'appartenance ?

Réponse

Quand leurs colonnes sont identiques pour toutes les possibilités d'appartenance.

45Question

Qu'est-ce qu'une condition nécessaire à une égalité X=Y ?

Réponse

Une conséquence de cette égalité.

46Question

Qu'est-ce qu'une condition suffisante pour une égalité X=Y ?

Réponse

Une condition qui implique cette égalité.

47Question

Comment s'écrit une implication avec une disjonction ?

Réponse

(P→Q)≡(¬P∨Q).(P \to Q) \equiv (\neg P \lor Q).

48Question

Qu'est-ce que l'ensemble de vérité d’un prédicat P sur E ?

Réponse

L’ensemble des éléments a de E pour lesquels P(a) est vraie.

49Question

Quelle est la fonction de l'initialisation en preuve par récurrence ?

Réponse

Établir la propriété au premier rang.

50Question

Quel rôle joue l'hérédité dans une preuve par récurrence ?

Réponse

Montrer que la validité à un rang entraîne celle au suivant.

51Question

Qu'est-ce que la récurrence forte prouve après P(0)P(0) ?

Réponse

∀n,(P(0)∧⋯∧P(n))⇒P(n+1)\forall n, (P(0) \land \cdots \land P(n)) \Rightarrow P(n+1).

52Question

Sur quoi repose le principe de récurrence ?

Réponse

Chaque nombre naturel s'obtient en partant de 0 et en passant au successeur.

53Question

Comment démontrer une propriété sur les entiers positifs ?

Réponse

Initialiser en 1 puis prouver P(n)⇒P(n+1)P(n) \Rightarrow P(n+1).

54Question

Quelle différence dans la récurrence pour les entiers positifs impairs ?

Réponse

On initialise en 1 et prouve P(n)⇒P(n+2)P(n) \Rightarrow P(n+2).

55Question

Comment démontrer une propriété sur tous les entiers relatifs ?

Réponse

Initialiser en 0 puis prouver P(z)⇒P(z+1)P(z) \Rightarrow P(z+1) et P(z)⇒P(z−1)P(z) \Rightarrow P(z-1) simultanément.

56Question

Qu'est-ce que l'ensemble vide ∅\varnothing ?

Réponse

L'unique ensemble sans aucun élément.

57Question

Quand dit-on que deux ensembles A et B sont disjoints ?

Réponse

Quand leur intersection est l'ensemble vide.

58Question

Comment se définit la différence symétrique de deux ensembles A et B ?

Réponse

C'est l'union des éléments dans A mais pas B et dans B mais pas A.

59Question

Comment démontre-t-on la loi (A∪B)c=Ac∩Bc(A\cup B)^c=A^c\cap B^c par table d'appartenance ?

Réponse

En vérifiant que les colonnes des deux expressions sont identiques pour tous les cas.

60Question

Quelle inclusion est toujours vraie entre X=A△(Bc∩C)X=A\triangle(B^c\cap C) et Y=(A△Bc)∩CY=(A\triangle B^c)\cap C ?

Réponse

L'inclusion Y⊆XY\subseteq X est toujours vraie.

61Question

À quelle condition l'égalité X=YX=Y est-elle équivalente pour X=A△(Bc∩C)X=A\triangle(B^c\cap C) et Y=(A△Bc)∩CY=(A\triangle B^c)\cap C ?

Réponse

Elle est équivalente à A⊆CA\subseteq C.

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1. Quelle propriété caractérise une proposition en logique ?

2. Pourquoi l’expression « 6x=426x = 42 » n’est-elle pas une proposition tant que xx n’est pas fixé ?

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