Subjects logic and set theory

Quantifiers Sets 01167C

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Question: c. \forall x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, x + y > 0 d. \exists x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, y^2 > x (i) Les assertions a, b, c et d sont-elles vraies ? (ii) Donner leur négation. 28. Démontrer: directement, puis par l’absurde que A \subset B \iff A \cap B = A A \subset B \iff B \subset \overline{A} \bigcup_{t \in T} A_t = \bigcap_{t \in T} \overline{A_t} \bigcap_{t \in T} A_t = \bigcup_{t \in T} \overline{A_t}. 29. Let A = \{x, y, z\}. How many subsets does A contain? 30. Does every set have a proper subset?
1. **Énoncé du problème :** - c. \forall x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, x + y > 0 - d. \exists x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, y^2 > x (i) Vérifier la vérité des assertions. (ii) Donner leur négation. 2. **Analyse de c :** - La proposition dit que pour tous réels $x$ et $y$, $x + y > 0$. - Contre-exemple : prendre $x = -1$, $y = 0$ alors $x + y = -1 \not> 0$. - Donc c est **fausse**. 3. **Négation de c :** - Négation de $\forall x \forall y, P(x,y)$ est $\exists x \exists y, \neg P(x,y)$. - Donc négation : $\exists x \in \mathbb{R}, \exists y \in \mathbb{R}, x + y \leq 0$. 4. **Analyse de d :** - $\exists x \in \mathbb{R}, \forall y \in \mathbb{R}, y^2 > x$. - Prenons $x = -1$, alors pour tout $y$, $y^2 \geq 0 > -1$, donc vrai. - Donc d est **vraie**. 5. **Négation de d :** - Négation de $\exists x \forall y, P(x,y)$ est $\forall x \exists y, \neg P(x,y)$. - Donc négation : $\forall x \in \mathbb{R}, \exists y \in \mathbb{R}, y^2 \leq x$. --- 6. **Démonstration de 28 :** - Montrer $A \subset B \iff A \cap B = A$. - $(\Rightarrow)$ Si $A \subset B$, alors tout élément de $A$ est dans $B$, donc $A \cap B = A$. - $(\Leftarrow)$ Si $A \cap B = A$, alors tout élément de $A$ est dans $B$, donc $A \subset B$. - Par l'absurde, supposer $A \subset B$ faux, alors il existe $a \in A$ non dans $B$, donc $a \notin A \cap B$, contradiction. 7. Montrer $A \subset B \iff B \subset \overline{A}$ est **faux** en général (probablement erreur dans l'énoncé). 8. Montrer $\bigcup_{t \in T} A_t = \bigcap_{t \in T} \overline{A_t}$ est **faux** en général (probablement erreur, la bonne formule est $\overline{\bigcup_{t \in T} A_t} = \bigcap_{t \in T} \overline{A_t}$). 9. Montrer $\bigcap_{t \in T} A_t = \bigcup_{t \in T} \overline{A_t}$ est aussi **faux** en général (la bonne formule est $\overline{\bigcap_{t \in T} A_t} = \bigcup_{t \in T} \overline{A_t}$). --- 10. **Question 29 :** - $A = \{x,y,z\}$ a $3$ éléments. - Nombre de sous-ensembles est $2^3 = 8$. 11. **Question 30 :** - Toute ensemble non vide a au moins un sous-ensemble propre (exemple : ensemble vide). - L'ensemble vide $\emptyset$ n'a pas de sous-ensemble propre car il n'a aucun élément. - Donc **non**, pas tous les ensembles ont un sous-ensemble propre. **Réponses finales :** - c est fausse, négation $\exists x \exists y, x + y \leq 0$. - d est vraie, négation $\forall x \exists y, y^2 \leq x$. - $A \subset B \iff A \cap B = A$ est vrai. - $A = \{x,y,z\}$ a $8$ sous-ensembles. - Pas tous les ensembles ont un sous-ensemble propre (exemple $\emptyset$).