Flashcards : Vocabulaire et tribus (94 cartes)

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1Question

Quand un ensemble est-il dénombrable ?

Réponse

Lorsqu’il est vide ou que ses éléments peuvent être énumérés comme les termes d’une suite.

2Question

Que devient un sous-ensemble d’un ensemble dénombrable ?

Réponse

Il est dénombrable.

3Question

Quel est le cardinal de N×N\mathbb{N} \times \mathbb{N} ?

Réponse

Cet ensemble est dénombrable.

4Question

Quelle méthode démontre que R\mathbb{R} n’est pas dénombrable ?

Réponse

La diagonale de Cantor.

5Question

Quelle propriété définit un espace métrique séparable ?

Réponse

Il possède un sous-ensemble dénombrable dense.

6Question

Quels éléments s’ajoutent à R\mathbb{R} dans la droite numérique achevée ?

Réponse

−∞-\infty et +∞+\infty.

7Question

Quelle est la borne supérieure d’une suite croissante dans R‾\overline{\mathbb{R}} ?

Réponse

Sa limite dans R‾\overline{\mathbb{R}}.

8Question

Qu’est-ce qu’un nombre positif selon cette définition ?

Réponse

Un élément de [0,+∞][0,+\infty].

9Question

Comment définit-on la somme d’une série de nombres positifs ?

Réponse

Comme la limite croissante de ses sommes partielles.

10Question

Comment définit-on la somme d’une famille positive indexée par un ensemble non vide ?

Réponse

Comme le supremum des sommes sur ses parties finies d’indices.

11Question

Comment se distribue la somme d’une famille positive sur l’addition de deux familles ?

Réponse

La somme de leur somme terme à terme est la somme de leurs sommes.

12Question

Quand peut-on intervertir limite croissante et somme pour des fonctions positives ?

Réponse

Lorsque la suite de fonctions positives converge ponctuellement.

13Question

Qu’est-ce que l’image réciproque d’une partie AA par une application ff ?

Réponse

L’ensemble des x de Ωx\text{ de } \Omega tels que f(x) appartient aˋ Af(x)\text{ appartient à }A.

14Question

Quelle impossibilité concerne l’aire définie sur toutes les parties de R2\mathbb{R}^2 ?

Réponse

Aucune aire ne satisfait simultanément les cinq propriétés énoncées.

15Question

Qu’est-ce qu’une tribu sur un ensemble non vide Ω\Omega ?

Réponse

Une famille non vide de parties stable par complémentation et réunions dénombrables.

16Question

Quels ensembles toute tribu contient-elle ?

Réponse

L’ensemble vide et l’ensemble total.

17Question

Comment définit-on un espace mesurable ?

Réponse

C’est un couple composé d’un ensemble non vide et d’une tribu de ses parties.

18Question

Quelles propriétés caractérisent une mesure sur un espace mesurable ?

Réponse

Elle s’annule sur l’ensemble vide et est dénombrablement additive sur les ensembles disjoints.

19Question

Quelle valeur prend la masse de Dirac δa\delta_a sur un ensemble contenant aa ?

Réponse

Elle vaut 11.

20Question

Quelle valeur prend la mesure de comptage sur un ensemble infini ?

Réponse

Elle vaut +∞+\infty.

21Question

Quelles propriétés équivalent à l’additivité dénombrable d’une application ?

Réponse

Elle s’annule sur l’ensemble vide, est finiment additive sur les ensembles disjoints et continue par en dessous.

22Question

Comment caractérise-t-on la tribu engendrée par une famille C\mathcal C de parties de Ω\Omega ?

Réponse

C’est la plus petite tribu de parties de Ω\Omega contenant C\mathcal C.

23Question

Comment la tribu borélienne d’un espace métrique Ω\Omega peut-elle être engendrée ?

Réponse

Par ses ouverts ou par ses fermés.

24Question

Comment caractérise-t-on la mesure de Lebesgue λN\lambda_N sur RN\mathbb R^N ?

Réponse

C’est l’unique mesure borélienne attribuant à chaque pavé son volume.

25Question

Que vaut l’aire de Lebesgue de la réunion de deux figures simples presque disjointes ?

Réponse

La somme de leurs aires de Lebesgue.

26Question

Quelle égalité relie les aires de Lebesgue et intuitive d’une figure simple Δ\Delta ?

Réponse

λ2(Δ)=aire⁡(Δ)\lambda_2(\Delta)=\operatorname{aire}(\Delta)

27Question

Quelle est l’aire de Lebesgue d’un rectangle de côtés adjacents aa et bb ?

Réponse

abab

28Question

Quelle formule donne l’aire de Lebesgue d’un triangle de base BCBC et de hauteur AHAH ?

Réponse

12BC×AH\frac{1}{2}BC\times AH

29Question

Quand une application entre espaces mesurables est-elle mesurable ?

Réponse

Lorsque l’image réciproque de tout ensemble mesurable à l’arrivée est mesurable au départ.

30Question

Quelles images réciproques suffit-il de vérifier pour établir la mesurabilité d’une application ?

Réponse

Celles des éléments d’une famille qui engendre la tribu d’arrivée.

31Question

Comment calcule-t-on l’intégrale d’une fonction étagée positive sous forme canonique ?

Réponse

∫Ωφ dμ=∑i=1Nαi μ({φ=αi})\int_\Omega\varphi\,d\mu=\sum_{i=1}^{N}\alpha_i\,\mu(\{\varphi=\alpha_i\}).

32Question

Quelles propriétés possède l’intégrale des fonctions étagées positives ?

Réponse

Elle est homogène, additive et croissante.

33Question

Comment définit-on l’intégrale d’une fonction mesurable positive ?

Réponse

C’est le supremum des intégrales des fonctions étagées positives qui la minorent.

34Question

Que vaut l’intégrale de la limite d’une suite croissante de fonctions mesurables positives ?

Réponse

∫Ωf dμ=lim⁡n→∞∫Ωfn dμ\int_\Omega f\,d\mu=\lim_{n\to\infty}\int_\Omega f_n\,d\mu.

35Question

À quelle limite correspond l’intégrale de ff pour une suite croissante d’approximations étagées ?

Réponse

À la limite des intégrales de cette suite.

36Question

À quelle limite correspond l’intégrale de ff pour toute suite approximante étagée ?

Réponse

À la limite des intégrales de cette suite.

37Question

Comment définissent-on les parties positive et négative d’une fonction réelle ff ?

Réponse

f+=max⁡(f,0)f^+=\max(f,0) et f−=max⁡(−f,0)f^-=\max(-f,0).

38Question

Quand une fonction réelle mesurable ff est-elle intégrable ?

Réponse

Lorsque les intégrales de f+f^+ et f−f^- sont finies.

39Question

Quelle condition caractérise l’intégrabilité d’une fonction mesurable complexe ?

Réponse

L’intégrale de sa valeur absolue est finie.

40Question

Quelle inégalité relie l’intégrale de ff à celle de ∣f∣|f| ?

Réponse

∣∫f dμ∣≤∫∣f∣ dμ\left|\int f\,d\mu\right|\leq\int |f|\,d\mu.

41Question

Quelle valeur donne l’intégrale de f par rapport à la masse de Dirac en a ?

Réponse

f(a).

42Question

Comment s’écrit l’intégrale d’une fonction positive pour la mesure de comptage ?

Réponse

∫Ωf dμc=∑x∈Ωf(x).\int_\Omega f\,d\mu_c=\sum_{x\in\Omega}f(x).

43Question

Quand une fonction f sur ℕ est-elle intégrable pour la mesure de comptage ?

Réponse

Lorsque la série ∑n=0∞f(n)\sum_{n=0}^{\infty}f(n) converge absolument.

44Question

Comment les intégrales de Riemann et de Lebesgue se comparent-elles pour une fonction Riemann-intégrable ?

Réponse

Elles sont égales.

45Question

Quelle est l’intégrale de Lebesgue de l’indicatrice des rationnels sur un intervalle non trivial ?

Réponse

Zéro.

46Question

Quelle limite définit l’intégrale de f sur [a,b[ lorsque b≤∞ ?

Réponse

lim⁡β→b−∫aβf(t) dt\lim_{\beta\to b^-}\int_a^\beta f(t)\,dt

47Question

Que conclut le principe de comparaison si |f|≤g et g est positive et intégrable ?

Réponse

f est intégrable.

48Question

Quelle condition de domination près de b assure l’intégrabilité de f sur [a,b[ ?

Réponse

∣f(t)∣=O(g(t))|f(t)|=O(g(t)) avec g positive et intégrable près de b.

49Question

Pour une fonction borélienne complexe f, quand f est-elle intégrable sur φ(I) ?

Réponse

Lorsque (f∘φ)φ′(f\circ\varphi)\varphi' est intégrable sur I.

50Question

Que conclut le théorème de convergence dominée sur l’intégrale de f ?

Réponse

L’intégrale de f est la limite des intégrales des fn.

51Question

Que tend vers zéro sous les hypothèses du théorème de convergence dominée ?

Réponse

L’intégrale de ∣fn−f∣|f_n-f|.

52Question

Sous quelle condition sur μ(Ω) la convergence dominée par une constante assure-t-elle l’intégrabilité de f ?

Réponse

μ(Ω)<∞.\mu(\Omega)<\infty.

53Question

Que garantit la sommabilité des intégrales des valeurs absolues de uk ?

Réponse

La série des uk converge absolument presque partout vers une fonction intégrable.

54Question

Quelle est la transformée de Fourier de g(t)=e−t2/2g(t)=e^{-t^2/2} ?

Réponse

g^(x)=2π e−x2/2\widehat g(x)=\sqrt{2\pi}\,e^{-x^2/2}.

55Question

Vers quoi tend Lf(λ)\mathcal Lf(\lambda) lorsque λ→0+\lambda\to0^+ sous les hypothèses données ?

Réponse

∫0∞f(t) dt\int_0^{\infty}f(t)\,dt.

56Question

Quelle est la valeur de ∫0∞sin⁡tt dt\int_0^{\infty}\frac{\sin t}{t}\,dt ?

Réponse

π2\frac{\pi}{2}.

57Question

Quelle mesure de Lebesgue donne l’intégrale de ff sur Ω\Omega ?

Réponse

λN+1(SG(f,Ω))\lambda_{N+1}(\mathrm{SG}(f,\Omega)).

58Question

Quel nom porte la propriété de réunion dénombrable des ouverts dans un espace séparable ?

Réponse

La propriété de Lindelöf.

59Question

Quelle propriété de permutation vérifie la somme d’une famille positive ?

Réponse

Elle est invariante par permutation des indices.

60Question

Comment intervertir les deux sommes d’une famille double positive ?

Réponse

On peut sommer d’abord sur l’un ou l’autre indice, sans changer le résultat.

61Question

Comment les rotations rationnelles du disque unité privé de son centre créent-elles la contradiction ?

Réponse

Leurs images disjointes couvrent le disque et imposent une aire nulle ou infinie.

62Question

Quel axiome permet de choisir un représentant dans chaque classe d’équivalence ?

Réponse

L’axiome du choix.

63Question

Qui a montré qu’une aire finiment additive sur toutes les parties du plan peut exister ?

Réponse

Banach.

64Question

Qui a établi l’impossibilité d’un volume sur toutes les parties de R3\mathbb{R}^3 sous certaines propriétés ?

Réponse

Hausdorff.

65Question

Quelle forme définit une mesure discrète sur Ω\Omega ?

Réponse

μ=∑i∈Ipiδxi\mu=\sum_{i\in I}p_i\delta_{x_i}, avec une famille dénombrable de points et des poids positifs ou nuls.

66Question

Quand toute mesure sur P(Ω)\mathcal P(\Omega) est-elle discrète ?

Réponse

Lorsque Ω\Omega est dénombrable.

67Question

Quelle condition caractérise une distribution de probabilité PXP_X ?

Réponse

PX(Ω)=1P_X(\Omega)=1.

68Question

Pourquoi tout ensemble dénombrable d’un espace métrique est-il borélien ?

Réponse

Il est réunion dénombrable de singletons fermés.

69Question

Comment s’écrivent les boréliens d’un sous-espace métrique E⊆ΩE\subseteq\Omega ?

Réponse

Ils sont exactement de la forme B∩EB\cap E, où BB est borélien dans Ω\Omega.

70Question

Quel est le statut borélien d’un produit fini d’ensembles boréliens d’espaces métriques ?

Réponse

Il est borélien dans l’espace produit correspondant.

71Question

Quelle famille d’intervalles engendre la tribu borélienne de R\mathbb R ?

Réponse

Chacune des familles d’intervalles indiquées dans l’énoncé l’engendre.

72Question

Quelle propriété des pavés caractérise la tribu borélienne de RN\mathbb R^N ?

Réponse

Chacune des familles de pavés ouverts, compacts ou semi-ouverts l’engendre.

73Question

Comment calcule-t-on l’aire intuitive d’une figure simple ?

Réponse

En additionnant les aires des triangles d’une décomposition presque disjointe.

74Question

Quelle aire l’exercice propose-t-il d’établir pour le disque ouvert de rayon RR ?

Réponse

πR2\pi R^2

75Question

Comment exprimer l’intégrale de φ\varphi sur EE comme une intégrale sur Ω\Omega ?

Réponse

∫Eφ dμ=∫Ω1Eφ dμ\int_E\varphi\,d\mu=\int_\Omega\mathbf 1_E\varphi\,d\mu.

76Question

Comment varie l’intégrale de fonctions mesurables positives lorsqu’elles sont ordonnées ?

Réponse

Elle est croissante par rapport à la fonction intégrée.

77Question

Comment définit-on l’intégrale d’une fonction complexe intégrable ff ?

Réponse

C’est l’intégrale de sa partie réelle plus ii fois celle de sa partie imaginaire.

78Question

Quelles fonctions complexes sont intégrables sur un espace de mesure fini ?

Réponse

Toutes les fonctions mesurables bornées.

79Question

Quelle structure algébrique forment les fonctions intégrables ?

Réponse

Un espace vectoriel.

80Question

Quelle condition caractérise l’intégrabilité de l’identité pour une mesure discrète ?

Réponse

La série ∑i=0∞pixi\sum_{i=0}^{\infty}p_ix_i converge absolument.

81Question

Quand une variable aléatoire discrète X admet-elle une espérance ?

Réponse

Lorsque ∑i≥0xiP(X=xi)\sum_{i\geq 0}x_iP(X=x_i) converge absolument.

82Question

Comment calcule-t-on l’intégrale d’une fonction sur un intervalle ouvert ?

Réponse

Par deux passages à la limite aux deux bornes, dans l’un ou l’autre ordre.

83Question

Comment évaluer l’intégrale d’une fonction continue sur un intervalle semi-ouvert à l’aide d’une primitive ?

Réponse

On prend les limites unilatérales de la primitive aux bornes.

84Question

Quelle formule de changement de variable vaut pour φ de classe C¹ et monotone ?

Réponse

∫φ(a)φ(b)f(x) dx=∫abf(φ(t))φ′(t) dt\int_{\varphi(a)}^{\varphi(b)} f(x)\,dx=\int_a^b f(\varphi(t))\varphi'(t)\,dt

85Question

Quelle propriété d’intégrabilité ont les fonctions boréliennes bornées sur un intervalle borné ?

Réponse

Elles sont intégrables.

86Question

Quand une fonction constante est-elle intégrable sur un intervalle ?

Réponse

Seulement lorsque l’intervalle est borné.

87Question

Quelles fonctions positives la preuve standard du théorème de convergence dominée donne-t-elle au lemme de Fatou ?

Réponse

hn=2g−∣fn−f∣.h_n=2g-|f_n-f|.

88Question

Quand une série double complexe peut-elle être sommée dans n’importe quel ordre ?

Réponse

Lorsque la somme double des modules de ses termes est finie.

89Question

La fonction gaussienne g(t)=e−t2/2g(t)=e^{-t^2/2} est-elle intégrable sur quel ensemble ?

Réponse

Sur R\mathbb{R}.

90Question

Quelle équation différentielle résout la transformée de Fourier gaussienne ?

Réponse

y′(x)=−xy(x)y'(x)=-xy(x).

91Question

À quel théorème des séries entières est analogue le passage à la limite de la transformée de Laplace ?

Réponse

Au théorème d’Abel.

92Question

Comment définit-on le sous-graphe SG(f,Ω)\mathrm{SG}(f,\Omega) d’une fonction borélienne positive ?

Réponse

{(x,τ):x∈Ω, 0≤τ<f(x)}\{(x,\tau):x\in\Omega,\ 0\leq\tau<f(x)\}.

93Question

Quel résultat Gödel a-t-il établi en 1938 concernant l’axiome du choix et la cohérence ?

Réponse

La cohérence des mathématiques sans axiome du choix implique celle des mathématiques avec axiome du choix.

94Question

Comment définit-on l’intégrale inférieure de Riemann d’une fonction bornée sur [a,b][a,b] ?

Réponse

Le supremum des intégrales des fonctions en escalier qui lui sont inférieures.

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Teste tes connaissances avec un QCM de 70 questions sur Vocabulaire et tribus.

1. Un ensemble fini non vide peut-il être dénombrable au sens où ses éléments peuvent être énumérés comme les termes d’une suite ?

2. Une famille dénombrable d’ensembles dénombrables est réunie pour former un ensemble U. Quelle propriété s’applique à U ?

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