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Paire

ensemble formé de 2 éléments distincts

RemarquesModifier

  • Une paire qui contient deux éléments   et   se note  .
  • L'ordre d'écriture de la paire n'a pas d'importance:  . Ceci différencie la paire du couple.
  • Le cardinal d'une paire est 2.
  • L'ensemble   n'est pas une paire mais un singleton et se note aussi  [note 1].

ExemplesModifier

  •   (avec une espace après la virgule) est la paire comprenant les entiers   et  .
  •   est une paire de fonctions.
  •   est une paire composée du singleton   et de la paire  .
  •   est une paire composée du nombre   et de l'élément  .
  •   alors que  

PropriétésModifier

Appartenance d'un élément à une paire (ou à un singleton)Modifier

Un élément x appartient à une paire si et seulement s'il est égal à l'un des deux éléments de cette paire. Cet énoncé est en fait tout autant valable pour un singleton. On peut donc l'écrire formellement, pour a et b donnés :

x, x ∈ {a, b} ⇔ (x = a ou x = b)

(le « ou » en question désigne, comme d'habitude en mathématiques, une disjonction inclusive : l'énoncé reste vrai si x = a et x = b).

Cette proposition caractérise les paires (ou singletons). Dans l'axiomatisation de la théorie des ensembles, il y a un axiome spécifique, appelé axiome de la paire, qui exprime pour tout   et   l'existence d'une paire   et qui se fonde sur cette proposition.

Égalité de deux pairesModifier

Deux paires sont égales si et seulement si leurs éléments sont égaux deux à deux, de l'une des deux façons dont on peut les associer. Plus précisément, pour deux paires ou singletons {a, b} et {c, d} :

{a, b} = {c, d} ⇔ [(a = c et b = d) ou (a = d et b = c)].

Autres propriétésModifier

Un raisonnement simple de dénombrement montre que le nombre de paires d'un ensemble fini à n éléments est égal à n(n – 1)/2 (voir l'article « Combinaison »).

HistoireModifier

Von Neumann, dans son article de 1923[1],[2], qui est un des premiers sur la théorie des ensembles, note les paires  , comme nous noterions aujourd'hui les couples. Remarquons qu'il définit l'entier   comme étant la paire  , qu'il écrit  .

Notes et référencesModifier

NotesModifier

  1. En théorie des ensembles, on appelle « paire » un ensemble de deux éléments non nécessairement distincts. L'axiome de la paire fait par exemple aussi bien référence aux paires qu'aux singletons. En revanche, en combinatoire, une paire doit bien être formée de deux éléments distincts.

RéférencesModifier

  1. (de) Johann von Neumann, « Zur Einführung der transfiniten Zahlen », Acta litterarum ac scientiarum Ragiae Universitatis Hungaricae Francisco-Josephinae, Sectio scientiarum mathematicarum, vol. 1,‎ , p. 199-208 (lire en ligne).
  2. (en) John von Neumann, « On the introduction of transfinite numbers », dans Jean van Heijenoort, From Frege to Gödel: A Source Book in Mathematical Logic, 1879-1931, Harvard University Press, , 3e éd. (ISBN 0-674-32449-8, présentation en ligne, lire en ligne), p. 346-354.