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Seconde · Fiche de cours

Logique et ensembles

Implication, contraposée, quantificateurs ∀ et ∃, raisonnement par l'absurde. Opérations sur les ensembles : union, intersection, complémentaire.

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✅ À retenir

  • P \Rightarrow Q ("P implique Q") est fausse uniquement si P vraie et Q fausse.
  • Contraposée : P \Rightarrow Q équivaut à \neg Q \Rightarrow \neg P. Même valeur de vérité !
  • \forall signifie 'pour tout'. \exists signifie 'il existe'. La négation de \forall est \exists, et vice-versa.

📖 Définition — Connecteurs logiques

ConnecteurSymboleVrai quand
ET (conjonction)PQP \wedge QP et Q toutes deux vraies
OU (disjonction)PQP \vee QAu moins l'une vraie
NON (négation)¬P\neg PP est fausse
IMPLIQUEPQP \Rightarrow QFaux ssi P vraie et Q fausse
ÉQUIVAUTPQP \Leftrightarrow QMême valeur de vérité

📖 Définition — Opérations sur les ensembles

Pour AA et BB deux ensembles inclus dans un univers EE :

OpérationNotationDéfinition
IntersectionABA \cap BÉléments dans A et dans B
UnionABA \cup BÉléments dans A ou dans B
ComplémentaireAˉ\bar{A} ou AcA^cÉléments de E pas dans A
DifférenceABA \setminus BÉléments dans A mais pas dans B

Formule de l'union : card(AB)=card(A)+card(B)card(AB)\text{card}(A \cup B) = \text{card}(A) + \text{card}(B) - \text{card}(A \cap B)

🔢 Méthode — Raisonner par l'absurde

  1. Suppose que la propriété à prouver est FAUSSE (négation de la conclusion).
  2. Raisonne logiquement à partir de cette supposition.
  3. Aboutis à une contradiction (avec une hypothèse, un axiome ou une vérité connue).
  4. Conclus : la supposition était fausse, donc la propriété est vraie.

✏️ Exemple — Raisonnement par l'absurde

💡

Pour nier une proposition avec quantificateur : ¬(x,P(x))=x,¬P(x)\neg(\forall x, P(x)) = \exists x, \neg P(x) et ¬(x,P(x))=x,¬P(x)\neg(\exists x, P(x)) = \forall x, \neg P(x). La négation échange ∀ et ∃.

⚠️

P ⟹ Q n'est PAS la même chose que Q ⟹ P (réciproque). Exemple : "x = 2 ⟹ x² = 4" (vrai), mais "x² = 4 ⟹ x = 2" (faux : x peut être −2). Toujours vérifier dans quel sens va l'implication.

Numi

La logique, c'est le langage des maths. Quand tu lis "si A alors B", c'est une implication A ⟹ B. Sa contraposée (non B ⟹ non A) est équivalente — pratique quand l'implication directe est difficile à prouver !

🎯 Mini-quiz

1. Quelle est la contraposée de 'x pair ⟹ x² pair' ?

2. A={1,2,3}, B={2,3,4}. Quel est A∩B ?

3. La négation de '∀x, P(x)' est :