Exponentiation ensembliste
En théorie des ensembles, l'exponentiation ensembliste est l'opération qui, à deux ensembles E et F, associe l'ensemble des applications de E dans F. Cet ensemble est souvent noté[1] FE. On peut aussi le voir comme l'ensemble des familles indexées par E d'éléments de F :
Exemples
- ââ dĂ©signe l'ensemble des suites rĂ©elles.
- Pour tout ensemble E non vide, il n'y a aucune application de E dans l'ensemble vide (l'existence d'une image dans â pour tout Ă©lĂ©ment de E ne pourra jamais ĂȘtre vĂ©rifiĂ©e). Donc â E = â si E â â .
- Pour tout ensemble F, il y a une seule application de l'ensemble vide dans F : l'application vide (en) (de graphe vide). L'ensemble Fâ est donc un singleton.
Cardinal
Quand E et F sont des ensembles finis, si l'on note |E| le cardinal d'un ensemble E, on démontre (voir l'article « Arrangement avec répétition ») :
Quand E ou F est infini, on peut prendre cette identité comme une définition de la fonction puissance sur les nombres cardinaux. On montre en effet que le cardinal de FE ne dépend que des cardinaux respectifs de E et F.
Histoire
Georg Cantor a introduit cette construction justement Ă cette fin[2]. Ce qu'il appelait « recouvrement[3] » (Belegung en allemand) d'un ensemble N par un ensemble M est « une loi par laquelle Ă chaque Ă©lĂ©ment n de N est liĂ© un Ă©lĂ©ment dĂ©terminĂ© de M, oĂč un et le mĂȘme Ă©lĂ©ment de M peut ĂȘtre utilisĂ© de façon rĂ©pĂ©tĂ©e[2] », c'est-Ă -dire ce que nous appelons aujourd'hui une application de N dans M. Il notait f(N) une telle application f, puis Ă©nonçait : « La totalitĂ© de tous les recouvrements distincts de N par M constitue un ensemble dĂ©terminĂ© d'Ă©lĂ©ments f(N) ; nous l'appelons « l'ensemble de recouvrement de N par M » et le dĂ©signons par (N|M). Ainsi (N|M) = {f(N)}[2]. »
Notes et références
- Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Ensemble exponentiel » (voir la liste des auteurs).
- Cet article est partiellement ou en totalité issu de l'article intitulé « Application (mathématiques) » (voir la liste des auteurs).
- Paul Halmos, Introduction à la théorie des ensembles [détail des éditions].
- Georg Cantor, « Contributions au fondement de la théorie des ensembles transfinis », 1895, traduit et commenté sur Bibnum, § 4.
- Ne pas confondre avec Recouvrement (mathématiques).