Streak00/3aujourd'hui

Notions de logique · Leçon 1

Propositions et connecteurs

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À ton avis ?

Ton prof dit : « Si tu as 20/20 au devoir, alors je t'offre un livre. »

Tu obtiens 14/20 et il ne t'offre rien. A-t-il menti ?

Définition

Proposition

Une proposition est une phrase mathématique qui est soit vraie (V), soit fausse (F).

  • « 77 est un nombre premier » est une proposition vraie.
  • « 2∈Q\sqrt{2} \in \mathbb{Q} » est une proposition fausse.
  • « x+1=3x + 1 = 3 » n'est pas une proposition : sa vérité dépend de xx. C'est une fonction propositionnelle (section 3).
Définition

Négation, conjonction, disjonction

  • La négation de PP, notée P‾\overline{P} (ou « non PP »), est vraie quand PP est fausse, et fausse quand PP est vraie.
  • La conjonction (P et Q)(P \text{ et } Q) est vraie seulement quand PP et QQ sont toutes les deux vraies.
  • La disjonction (P ou Q)(P \text{ ou } Q) est vraie quand au moins une des deux est vraie.
Attention

Le « ou » mathématique est inclusif

P ou QP \text{ ou } Q est vraie aussi quand PP et QQ sont toutes les deux vraies.

Dans la vraie vie

Payer au café

« Tu peux payer en espèces ou par carte. »

Tu peux aussi payer une partie en espèces et le reste par carte. Les deux en même temps, c'est permis : c'est le « ou » des maths.

Définition

Implication et équivalence

  • L'implication P⇒QP \Rightarrow Q (« si PP alors QQ ») est fausse uniquement quand PP est vraie et QQ est fausse.
  • L'équivalence P⇔QP \Leftrightarrow Q est vraie quand PP et QQ ont la même valeur de vérité.
Manipule

Vélo et téléphone

Les élèvesPQ

P a un vélo · Q a un téléphone

En bleu : quand P et QP \text{ et } Q est vraie.

PPQQP‾\overline{P}P et QP \text{ et } QP ou QP \text{ ou } QP⇒QP \Rightarrow QP⇔QP \Leftrightarrow Q
VVFVVVV
VFFFVFF
FVVFVVF
FFVFFVV
Définition

Condition nécessaire, condition suffisante

Quand P⇒QP \Rightarrow Q est vraie :

  • PP est une condition suffisante pour QQ : avoir PP suffit pour avoir QQ.
  • QQ est une condition nécessaire pour PP : sans QQ, pas de PP.

Exemple : x=2⇒x2=4x = 2 \Rightarrow x^2 = 4. « x=2x=2 » suffit pour avoir x2=4x^2=4, mais n'est pas nécessaire (x=−2x=-2 marche aussi).

Définition

Réciproque et contraposée

Pour l'implication P⇒QP \Rightarrow Q :

  • sa réciproque est Q⇒PQ \Rightarrow P. Elle peut être fausse même si P⇒QP \Rightarrow Q est vraie !
  • sa contraposée est Q‾⇒P‾\overline{Q} \Rightarrow \overline{P}. Elle a toujours la même valeur de vérité que P⇒QP \Rightarrow Q.
Dans la vraie vie

La pluie et la route

« S'il pleut, alors la route est mouillée. » Cette phrase est vraie.

  • Réciproque : « si la route est mouillée, alors il a plu ». Pas forcément : un camion a peut-être arrosé la route.
  • Contraposée : « si la route est sèche, alors il n'a pas plu ». Toujours vrai !
Manipule

La pluie et la route

Il pleut ?
La route ?

La phrase est respectée.

Il pleut (P)Route mouillée (Q)P⇒QP \Rightarrow Q
VVV
VFF
FVV
FFV
Exemple

« Si nn est divisible par 44, alors nn est pair » est vraie.

  • Réciproque : « si nn est pair, alors nn est divisible par 44 ». Fausse (n=2n = 2).
  • Contraposée : « si nn est impair, alors nn n'est pas divisible par 44 ». Vraie.
À l'examen

Valeur de vérité

Question : « Donner la valeur de vérité de P⇒QP \Rightarrow Q. »

Écris d'abord la valeur de PP et de QQ, puis conclus :

« PP est vraie et QQ est fausse, donc P⇒QP \Rightarrow Q est fausse. »