Question: Déterminer les ensembles $A$ et $B$ sachant que :
$A \cap B = \{1; 3; 2\}$ ; $B \setminus A = \{6; 7; 9\}$
$A \cup B = \{1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 9\}$ ; $A \setminus B = \{4; 5\}$
EXERCICE 46
On considère les ensembles suivants :
$A = \{x \in \mathbb{R} \mid -1 \leq x < 3\}$ ; $B = \{x \in \mathbb{R} \mid |1 - x| \leq 5\}$
$C = \{x \in \mathbb{R} \mid |3 - 2x| > 2\}$
Déterminer en extension les ensembles suivants :
$(A \cup B) \cap C$ ; $(A \setminus B) \cup C$ ; $B \cup (C \setminus A)$
EXERCICE 47
On considère les ensembles suivants :
$A = \{x \in \mathbb{Z} \mid x = 2n - 1 ; n \in \mathbb{N}\}$
1. **Problème 1 : Déterminer $A$ et $B$ à partir des données**
Données :
- $A \cap B = \{1, 2, 3\}$
- $B \setminus A = \{6, 7, 9\}$
- $A \cup B = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9\}$
- $A \setminus B = \{4, 5\}$
2. **Rappel des définitions**
- $A \cap B$ est l'ensemble des éléments communs à $A$ et $B$.
- $A \setminus B$ est l'ensemble des éléments dans $A$ mais pas dans $B$.
- $B \setminus A$ est l'ensemble des éléments dans $B$ mais pas dans $A$.
- $A \cup B$ est l'ensemble des éléments dans $A$ ou $B$ ou les deux.
3. **Trouvons $A$ et $B$**
- $A = (A \cap B) \cup (A \setminus B) = \{1, 2, 3\} \cup \{4, 5\} = \{1, 2, 3, 4, 5\}$
- $B = (A \cap B) \cup (B \setminus A) = \{1, 2, 3\} \cup \{6, 7, 9\} = \{1, 2, 3, 6, 7, 9\}$
4. **Vérification**
- $A \cup B = \{1, 2, 3, 4, 5\} \cup \{1, 2, 3, 6, 7, 9\} = \{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9\}$, conforme à la donnée.
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5. **Problème 2 : Déterminer en extension $(A \cup B) \cap C$, $(A \setminus B) \cup C$, $B \cup (C \setminus A)$**
Données :
- $A = \{x \in \mathbb{R} \mid -1 \leq x < 3\}$
- $B = \{x \in \mathbb{R} \mid |1 - x| \leq 5\}$
- $C = \{x \in \mathbb{R} \mid |3 - 2x| > 2\}$
6. **Trouvons les intervalles pour $B$ et $C$**
- $|1 - x| \leq 5 \implies -5 \leq 1 - x \leq 5$
$\Rightarrow -5 \leq 1 - x$ et $1 - x \leq 5$
$\Rightarrow x \leq 6$ et $x \geq -4$
Donc $B = [-4, 6]$
- $|3 - 2x| > 2$ signifie deux cas :
$3 - 2x > 2$ ou $3 - 2x < -2$
Cas 1 : $3 - 2x > 2 \Rightarrow -2x > -1 \Rightarrow x < \frac{1}{2}$
Cas 2 : $3 - 2x < -2 \Rightarrow -2x < -5 \Rightarrow x > \frac{5}{2}$
Donc $C = (-\infty, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, +\infty)$
7. **Calcul de $(A \cup B)$**
- $A = [-1, 3)$
- $B = [-4, 6]$
$A \cup B = [-4, 6]$
8. **Calcul de $(A \cup B) \cap C$**
- $[-4, 6] \cap \left((-2\infty, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, +\infty)\right) = [-4, 6] \cap (-\infty, \frac{1}{2}) \cup [-4, 6] \cap (\frac{5}{2}, +\infty)$
- $= [-4, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, 6]$
9. **Calcul de $(A \setminus B) \cup C$**
- $A \setminus B = \{x \in A \mid x \notin B\}$
- Comme $B = [-4, 6]$ contient $A = [-1, 3)$, $A \setminus B = \emptyset$
- Donc $(A \setminus B) \cup C = \emptyset \cup C = C = (-\infty, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, +\infty)$
10. **Calcul de $B \cup (C \setminus A)$**
- $C \setminus A = C \cap A^c$
- $A^c = (-\infty, -1) \cup [3, +\infty)$
- $C = (-\infty, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, +\infty)$
- $C \cap A^c = (-\infty, \frac{1}{2}) \cap (-\infty, -1) \cup (\frac{5}{2}, +\infty) \cap [3, +\infty)$
- $= (-\infty, -1) \cup (3, +\infty)$
- $B = [-4, 6]$
- $B \cup (C \setminus A) = [-4, 6] \cup (-\infty, -1) \cup (3, +\infty) = (-\infty, 6]$
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11. **Problème 3 : Définition de $A$**
- $A = \{x \in \mathbb{Z} \mid x = 2n - 1, n \in \mathbb{N}\}$
- Cela signifie que $A$ est l'ensemble des entiers impairs positifs (car $n \in \mathbb{N} = \{0,1,2,\ldots\}$)
- Pour $n=0$, $x = -1$ (impair négatif), pour $n=1$, $x=1$, etc.
- Donc $A = \{\ldots, -3, -1, 1, 3, 5, 7, \ldots\}$, tous les entiers impairs.
**Réponses finales :**
- $A = \{1, 2, 3, 4, 5\}$
- $B = \{1, 2, 3, 6, 7, 9\}$
- $(A \cup B) \cap C = [-4, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, 6]$
- $(A \setminus B) \cup C = (-\infty, \frac{1}{2}) \cup (\frac{5}{2}, +\infty)$
- $B \cup (C \setminus A) = (-\infty, 6]$
- $A = \{x \in \mathbb{Z} \mid x = 2n - 1, n \in \mathbb{N}\}$ (ensemble des entiers impairs)