I. Ensembles et intervalles
Le symbole relie un élément à un ensemble, le symbole relie deux ensembles.
La réunion rassemble les éléments qui appartiennent à ou à , l'intersection ceux qui appartiennent aux deux.
Le complémentaire de dans un ensemble , noté ou , rassemble les éléments de qui ne sont pas dans . L'ensemble vide se note .
Un intervalle décrit un morceau de la droite numérique : avec ses bornes, sans elles, pour une demi-droite.
Ces notations servent en permanence dans l'option : ensemble de définition d'une fonction, intervalle d'étude d'un modèle, intervalle sur lequel une variable aléatoire à densité prend ses valeurs.
La somme de plusieurs nombres s'écrit de façon condensée
Cette notation apparaît dans le calcul d'une moyenne, d'une espérance ou d'une probabilité cumulée. Sa manipulation algébrique n'est pas un objectif du programme : il s'agit de savoir la lire.
II. Propositions et négation
Une proposition mathématique est une phrase dont on peut dire si elle est vraie ou fausse.
La proposition « et » est vraie lorsque les deux le sont. La proposition « ou » est vraie dès que l'une au moins l'est : le « ou » des mathématiques n'exclut pas les deux à la fois.
La négation de « et » est « (non ) ou (non ) ».
La négation de « ou » est « (non ) et (non ) ».
La négation d'une proposition universelle est existentielle : le contraire de « toutes les valeurs sont positives » est « au moins une valeur est strictement négative ».
En probabilité, l'évènement contraire de « au moins un succès » est « aucun succès ». Cette réécriture simplifie beaucoup de calculs, car elle remplace une somme de plusieurs termes par un seul :
III. Implication et raisonnements
L'implication « » signifie que est vraie chaque fois que l'est. On dit que est une condition suffisante pour , et une condition nécessaire à .
Sa réciproque est « », qui n'a aucune raison d'être vraie en même temps.
Sa contraposée est « (non ) (non ) », qui lui est toujours équivalente.
Une corrélation forte entre deux séries n'implique pas un lien de cause à effet, et une absence de corrélation linéaire n'implique pas une absence de lien. Confondre une implication et sa réciproque est ici une erreur d'interprétation, pas seulement de logique.
Le contre-exemple infirme une proposition universelle : un seul cas suffit.
La disjonction des cas découpe le problème selon les situations possibles, par exemple le signe d'un paramètre.
Le raisonnement par l'absurde suppose le contraire de ce qu'on veut établir, puis en tire une contradiction.
Le raisonnement par contraposée démontre « (non ) (non ) » à la place de « ».
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