Logique et raisonnement
Implication, équivalence, quantificateurs, récurrence et modes de raisonnement en mathématiques.
Propositions logiques
Une proposition est un énoncé vrai ou faux (pas les deux).
Connecteurs logiques :
| Connecteur | Notation | Vrai quand |
|---|---|---|
| Et | et tous les deux vrais | |
| Ou | Au moins l’un vrai | |
| Non | est faux | |
| Implique | vrai implique vrai | |
| Équivaut | et même valeur |
Implication et réciproque
est fausse uniquement si est vraie et est fausse.
| Énoncé | Forme |
|---|---|
| Direct | |
| Réciproque | |
| Contraposée | |
| Contre-exemple | Un cas où est vraie et fausse |
La contraposée de est équivalente à .
Quantificateurs
- Pour tout : — vrai si vraie pour chaque
- Il existe : — vrai s’il existe au moins un
Négations :
Raisonnement par contraposée — Flowchart
flowchart TD
O["Objectif : prouver P ⟹ Q"] --> C{"Difficile\ndirectement ?"}
C -->|Oui| K["Stratégie : contraposée\n¬Q ⟹ ¬P"]
C -->|Non| D["Preuve directe\nP est vraie → montrer Q"]
K --> H["Supposer ¬Q\n(Q est fausse)"]
H --> I["Déduire ¬P\n(P doit être fausse)"]
I --> Z["Conclusion :\n¬Q ⟹ ¬P\néquivaut à P ⟹ Q ✓"]
D --> Z2["Conclusion : P ⟹ Q ✓"]
Raisonnement par l’absurde
Pour prouver :
- Supposer
- Déduire une contradiction
- Conclure que est vraie
Exemple : est irrationnel.
Supposons en forme irréductible. Alors → pair → → → pair : contradiction avec pgcd.
Raisonnement par récurrence
Pour prouver pour tout :
- Initialisation : Vérifier
- Hérédité : Supposer vraie, montrer
- Conclusion : vraie pour tout
Exemple : Montrer
- Init. : : ✓
- Hérédité : ✓