Flashcards : Nombres réels et relations d’ordre (90 cartes)

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1Question

Quelles opérations sur deux entiers naturels donnent toujours un entier naturel ?

Réponse

L’addition et la multiplication.

2Question

Comment définit-on l’ensemble des entiers relatifs ?

Réponse

Z={…,−2,−1,0,1,2,…}\mathbb{Z}=\{\ldots,-2,-1,0,1,2,\ldots\}.

3Question

Quelle forme ont les nombres décimaux ?

Réponse

a10n\frac{a}{10^n}, avec a∈Za\in\mathbb{Z} et n∈Nn\in\mathbb{N}.

4Question

Que devient le développement décimal de la division de 4 par 3 ?

Réponse

Il se répète indéfiniment.

5Question

De quels nombres les nombres réels sont-ils constitués ?

Réponse

Des nombres rationnels et des nombres irrationnels.

6Question

Qu’est-ce qu’une droite numérique ?

Réponse

Une droite munie d’une origine OO et d’un vecteur i⃗\vec{i}, où chaque point correspond à un unique réel et chaque réel à un point.

7Question

Quelle structure algébrique possède l’ensemble R\mathbb{R} ?

Réponse

Un corps commutatif.

8Question

Quel est l’élément neutre de l’addition dans R\mathbb{R} ?

Réponse

00.

9Question

Quel est l’élément neutre de la multiplication dans R\mathbb{R} ?

Réponse

11.

10Question

Comment définit-on une relation binaire de EE vers FF ?

Réponse

Un triplet R=(E,F,G)R=(E,F,G) où G⊆E×FG\subseteq E\times F.

11Question

Quel est l’ensemble d’arrivée dans le triplet définissant une relation de EE vers FF ?

Réponse

L’ensemble FF.

12Question

Quelle propriété exprime la réflexivité d’une relation RR sur EE ?

Réponse

Pour tout x∈Ex\in E, xRxxRx.

13Question

Quelle propriété exprime l’antisymétrie d’une relation RR sur EE ?

Réponse

Pour tous x,y∈Ex,y\in E, xRyxRy et yRxyRx impliquent x=yx=y.

14Question

Quelle propriété exprime la transitivité d’une relation RR sur EE ?

Réponse

Pour tous x,y,z∈Ex,y,z\in E, xRyxRy et yRzyRz impliquent xRzxRz.

15Question

Quelles propriétés définissent une relation d’ordre sur un ensemble EE ?

Réponse

La réflexivité, l’antisymétrie et la transitivité.

16Question

Quand un ordre est-il total, et quand est-il partiel ?

Réponse

Il est total si tous les couples sont comparables, et partiel sinon.

17Question

Quel ordre l’ordre produit définit-il sur R2\mathbb{R}^2 ?

Réponse

Un ordre partiel qui compare les coordonnées une à une.

18Question

Quelle relation définit un ordre total sur ℝ selon l’énoncé ?

Réponse

La relation définie par x≤yx \le y si et seulement si y−xy-x est positif.

19Question

Quand un élément de E est-il un majorant de A ?

Réponse

Quand tout élément de A lui est inférieur ou égal.

20Question

Quand un élément de E est-il un minorant de A ?

Réponse

Quand il est inférieur ou égal à tout élément de A.

21Question

Quand un élément de A est-il le plus grand élément de A ?

Réponse

Lorsqu’il majore A et appartient à A.

22Question

Quel plus petit élément possède toute partie non vide de ℕ ?

Réponse

Son plus petit élément.

23Question

Qu’est-ce que la borne supérieure d’une partie d’un ensemble ordonné ?

Réponse

Le plus petit de ses majorants, lorsqu’il existe.

24Question

Qu’est-ce que la borne inférieure d’une partie d’un ensemble ordonné ?

Réponse

Le plus grand de ses minorants, lorsqu’il existe.

25Question

Quelle borne possède toute partie non vide et majorée de R\mathbb{R} ?

Réponse

Une borne supérieure.

26Question

Si A est non vide et minorée dans ℝ, quelles propriétés possède −A ?

Réponse

−A est non vide et majorée.

27Question

Que possède toute partie non vide et minorée de ℝ ?

Réponse

Une borne inférieure.

28Question

Si M majore une partie non vide A de ℝ, que peut-on affirmer sur sup A ?

Réponse

sup⁡A\sup A existe et sup⁡A≤M.\sup A\le M.

29Question

Quelles conditions caractérisent M=sup⁡AM=\sup A pour une partie non vide et majorée A⊂RA\subset\mathbb{R} ?

Réponse

Tout élément de AA est inférieur ou égal à MM, et tout ε>0\varepsilon>0 admet un élément a∈Aa\in A tel que M−ε<a≤MM-\varepsilon<a\le M.

30Question

Pour deux parties non vides majorées de R\mathbb{R}, quel est le supremum de leur somme ?

Réponse

sup⁡(A+B)=sup⁡A+sup⁡B\sup(A+B)=\sup A+\sup B.

31Question

Quel est le supremum de l’union de deux parties non vides bornées de R\mathbb{R} ?

Réponse

sup⁡(A∪B)=max⁡(sup⁡A,sup⁡B)\sup(A\cup B)=\max(\sup A,\sup B).

32Question

Quel est l’infimum de l’union de deux parties non vides bornées de R\mathbb{R} ?

Réponse

inf⁡(A∪B)=min⁡(inf⁡A,inf⁡B)\inf(A\cup B)=\min(\inf A,\inf B).

33Question

Quelle égalité caractérise les bornes de deux parties adjacentes AA et BB ?

Réponse

sup⁡A=inf⁡B\sup A=\inf B.

34Question

Comment définit-on la valeur absolue d’un réel xx ?

Réponse

∣x∣=max⁡{x,−x}|x|=\max\{x,-x\}.

35Question

Quelles propriétés caractérisent la valeur absolue d’un réel xx concernant sa positivité et son annulation ?

Réponse

∣x∣≥0|x|\geq 0 et ∣x∣=0|x|=0 si et seulement si x=0x=0.

36Question

À quelle double inégalité équivaut ∣x∣≤r|x|\leq r pour r≥0r\geq 0 ?

Réponse

−r≤x≤r-r\leq x\leq r.

37Question

Comment définit-on la distance réelle entre xx et yy ?

Réponse

d(x,y)=∣x−y∣d(x,y)=|x-y|.

38Question

Quelle propriété de séparation caractérise la distance réelle d(x,y)d(x,y) ?

Réponse

d(x,y)=0d(x,y)=0 si et seulement si x=yx=y.

39Question

Quels entiers naturels garantissent l’archimédianité pour x>0x>0 et yy ?

Réponse

Il existe n∈Nn\in\mathbb{N} tel que y<nxy<nx.

40Question

Comment caractériser E(x)E(x) par un entier unique ?

Réponse

C’est l’unique entier mm tel que m≤x<m+1m\leq x<m+1.

41Question

Quelles sont les formes des intervalles de R\mathbb{R} ?

Réponse

Les intervalles bornés et non bornés, ouverts, fermés ou semi-ouverts, ainsi que R\mathbb{R}.

42Question

Quand une partie AA de R\mathbb{R} est-elle convexe ?

Réponse

Quand elle contient tout réel compris entre deux de ses éléments.

43Question

Quelles sont exactement les parties convexes de R\mathbb{R} ?

Réponse

Les intervalles de R\mathbb{R}.

44Question

Quelle condition définit une partie non vide dense dans R\mathbb{R} ?

Réponse

Tout réel est à une distance inférieure à tout ε>0\varepsilon>0 d’un élément de la partie.

45Question

Quel est le statut de Q\mathbb{Q} dans R\mathbb{R} ?

Réponse

Q\mathbb{Q} est dense dans R\mathbb{R}.

46Question

Quel est le statut de R∖Q\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q} dans R\mathbb{R} ?

Réponse

R∖Q\mathbb{R}\setminus\mathbb{Q} est dense dans R\mathbb{R}.

47Question

Que contient tout intervalle ouvert non vide de R\mathbb{R} parmi les rationnels et les irrationnels ?

Réponse

Une infinité de rationnels et une infinité d’irrationnels.

48Question

Comment la construction avec les puissances de u garantit-elle un élément de E entre deux réels a < b ?

Réponse

Choisir n₀ ≥ 1 tel que 0 < uⁿ⁰ < b − a, puis m = ⌊a/uⁿ⁰⌋ + 1 donne muⁿ⁰ ∈ E ∩ ]a,b[.

49Question

Comment définit-on l’ensemble des entiers naturels utilisés pour dénombrer ?

Réponse

N={0,1,2,…}\mathbb{N}=\{0,1,2,\ldots\}.

50Question

Pourquoi l’ensemble des entiers naturels est-il infini ?

Réponse

Chaque entier naturel nn possède un successeur n+1n+1.

51Question

Quel mathématicien a introduit les nombres négatifs en Occident au XVe siècle ?

Réponse

Nicolas Chuquet.

52Question

Quelle précision les nombres décimaux permettent-ils d’atteindre pour mesurer une longueur ?

Réponse

Une précision aussi grande qu’on le souhaite.

53Question

Comment Dedekind a-t-il défini les nombres réels ?

Réponse

Au moyen des coupures de Dedekind.

54Question

Comment Cantor et Méray ont-ils défini les nombres réels ?

Réponse

Comme les limites de suites de Cauchy dans Q\mathbb{Q}.

55Question

Que permettent de mesurer les réels positifs sur la droite numérique ?

Réponse

N’importe quelle longueur.

56Question

Que signifie xRyxRy pour x∈Ex\in E et y∈Fy\in F ?

Réponse

Le couple (x,y)(x,y) appartient au graphe GG.

57Question

Sur quels objets porte une relation binaire sur EE ?

Réponse

Sur les couples d’éléments de EE.

58Question

Comment caractérise-t-on une fonction f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R} comme relation ?

Réponse

Par xRy⟺y=f(x)xRy\Longleftrightarrow y=f(x).

59Question

Quand deux éléments xx et yy d’un ensemble ordonné sont-ils comparables ?

Réponse

Lorsque x≤yx\leq y ou y≤xy\leq x.

60Question

Quel ordre l’inclusion définit-elle sur P(X)\mathcal{P}(X) ?

Réponse

Un ordre partiel.

61Question

Quels entiers ne sont pas comparables pour la divisibilité sur N\mathbb{N} ?

Réponse

2 et 3.

62Question

Que permet l’inégalité x≤yx \le y après addition d’un réel zz sur ℝ ?

Réponse

Elle donne x+z≤y+zx+z \le y+z.

63Question

Quand une partie d’un ensemble ordonné est-elle bornée ?

Réponse

Lorsqu’elle est à la fois majorée et minorée.

64Question

Un majorant ou un minorant d’une partie est-il toujours unique ?

Réponse

Non, il n’est pas nécessairement unique.

65Question

Quand un élément de A est-il le plus petit élément de A ?

Réponse

Lorsqu’il minore A et appartient à A.

66Question

Que peut-on affirmer de l’unicité du plus grand élément d’une partie ordonnée ?

Réponse

S’il existe, il est unique.

67Question

Quelle est la borne supérieure d’une partie possédant un plus grand élément ?

Réponse

Son maximum.

68Question

Quelle est la borne inférieure d’une partie possédant un plus petit élément ?

Réponse

Son minimum.

69Question

Quelle formule relie inf⁡A\inf A à la borne supérieure de −A-A ?

Réponse

inf⁡A=−sup⁡(−A)\inf A=-\sup(-A)

70Question

Si m minore une partie non vide A de ℝ, que peut-on affirmer sur inf A ?

Réponse

inf⁡A\inf A existe et m≤inf⁡A.m\le\inf A.

71Question

Pour A = [0,1[, quelle est sa borne supérieure ?

Réponse

sup⁡A=1,\sup A=1, bien que 1∉A.1\notin A.

72Question

Quel ensemble montre que ℚ ne possède pas la propriété de la borne supérieure ?

Réponse

{r∈Q:r2<2}\{r\in\mathbb{Q}:r^2<2\} est non vide et majoré dans ℚ, mais n’y admet pas de borne supérieure.

73Question

Pour I = ]0,1[, quelles sont sa borne supérieure et sa borne inférieure ?

Réponse

sup⁡I=1\sup I=1 et inf⁡I=0.\inf I=0.

74Question

Si des parties non vides majorées vérifient A⊂BA\subset B, quelle relation lie leurs suprema ?

Réponse

sup⁡A≤sup⁡B\sup A\leq\sup B.

75Question

Si des parties non vides minorées vérifient A⊂BA\subset B, quelle relation lie leurs infima ?

Réponse

inf⁡B≤inf⁡A\inf B\leq\inf A.

76Question

Quelle condition d’ordre vérifient les éléments de deux parties adjacentes AA et BB ?

Réponse

Tout élément de AA est inférieur ou égal à tout élément de BB.

77Question

Quelle valeur commune ont sup⁡A\sup A et inf⁡B\inf B pour les ensembles rationnels définis par comparaison de r2r^2 à 2 ?

Réponse

2\sqrt{2}.

78Question

Quelle inégalité relie ∣x+y∣|x+y| à ∣x∣+∣y∣|x|+|y| ?

Réponse

∣x+y∣≤∣x∣+∣y∣|x+y|\leq |x|+|y|.

79Question

Comment exprimer ∣x×y∣|x\times y| à l’aide de ∣x∣|x| et ∣y∣|y| ?

Réponse

∣x×y∣=∣x∣×∣y∣|x\times y|=|x|\times|y|.

80Question

Que borne l’inégalité triangulaire inversée pour deux réels xx et yy ?

Réponse

∣∣x∣−∣y∣∣≤∣x−y∣\bigl||x|-|y|\bigr|\leq |x-y|.

81Question

Quel entier naturel existe pour tout réel xx ?

Réponse

Un entier naturel nn tel que x<nx<n.

82Question

Quel est le plus grand entier inférieur ou égal à xx ?

Réponse

E(x)=max⁡{n∈Z:n≤x}E(x)=\max\{n\in\mathbb{Z}:n\leq x\}.

83Question

Quelle inégalité relie E(x)E(x) et E(y)E(y) lorsque x≤yx\leq y ?

Réponse

E(x)≤E(y)E(x)\leq E(y).

84Question

Comment exprimer E(x+p)E(x+p) pour un entier pp ?

Réponse

E(x+p)=E(x)+pE(x+p)=E(x)+p.

85Question

Quelle condition caractérise les intervalles par combinaison convexe ?

Réponse

Pour tous a,b∈Aa,b\in A et t∈[0,1]t\in[0,1], ta+(1−t)b∈Ata+(1-t)b\in A.

86Question

À quelle propriété équivaut le fait que AA soit un intervalle ?

Réponse

La convexité de AA.

87Question

Que donne toute intersection d’intervalles de R\mathbb{R} ?

Réponse

Un intervalle de R\mathbb{R}.

88Question

Que contient chaque intervalle ouvert non vide si AA est dense dans R\mathbb{R} ?

Réponse

Au moins un élément de AA.

89Question

Par quels nombres entiers peut-on multiplier un élément de E={p+q2:(p,q)∈Z2}E=\{p+q\sqrt{2}:(p,q)\in\mathbb{Z}^2\} sans sortir de EE ?

Réponse

Par tout entier.

90Question

Dans quel ensemble se trouve unu^n pour u=2−1u=\sqrt{2}-1 et n≥1n\geq1 entier ?

Réponse

Dans EE.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 51 questions sur Nombres réels et relations d’ordre.

1. Pour une relation binaire de EE vers FF, quel rôle joue le sous-ensemble GG de E×FE\times F ?

2. Quel est le statut de l’ensemble des nombres rationnels dans R\mathbb{R} au regard de la densité ?

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