Raisonnements et démonstrations
Cette fiche rassemble les outils logiques essentiels pour reconnaître, construire et rédiger une preuve en licence 1.
Logique de base
Vocabulaire logique
Les preuves s’appuient sur des propositions, des implications et des équivalences.
P \Rightarrow Qsignifie : si P est vraie, alors Q est vraie.P \Leftrightarrow Qsignifie : P et Q sont équivalentes.- La contraposée de
P \Rightarrow Qest\neg Q \Rightarrow \neg P.
Négation des quantificateurs
Pour nier un "pour tout", on exhibe un contre-exemple. Pour nier un "il existe", on montre que rien ne convient.
Méthodes directes
Preuve directe
- 1
Partir des hypothèses données.
- 2
Enchaîner des déductions justifiées.
Disjonction de cas
À faire
- Lister tous les cas possibles.
- Vérifier que les cas couvrent tout.
- Traiter chaque cas séparément.
À éviter
- Oublier une situation.
- Répéter le même argument.
- Laisser un cas sans conclusion.
Preuves indirectes
Choisir la bonne méthode
Pièges fréquents
- Prouver l’inverse n’est pas prouver la contraposée
- Un contre-exemple invalide, il ne démontre jamais une propriété générale
Récurrence et unicité
Structure de la récurrence
| Étape | Rôle |
|---|---|
| Initialisation | Vérifier le premier rang. |
| Hérédité | Passer de n à n+1. |
| Conclusion | Valider la propriété pour tout n. |
| Unicité | Comparer deux solutions supposées. |
Unicité et contre-exemple
Comparer deux solutions
Montrer qu’une solution, si elle existe, est unique.
- Supposer deux objets
uetvsolutions du même problème. - Utiliser les mêmes hypothèses sur
uet surv. - Comparer les deux objets pour obtenir
u = v.
On conclut que la solution est unique.
Mini-défi mémoire
Pensez à la suite D-C-A-R : Directe, Contraposée, Absurde, Récurrence.
Rédaction d’une preuve
Écrire proprement
- Quelle méthode choisiriez-vous pour prouver
P \Rightarrow Q? - Comment nier
\forall x\, P(x)correctement ?
Règles de rédaction
- Énoncer clairement hypothèses et objectif.
- Nommer la méthode de preuve choisie.
À retenir
- Implication, équivalence et quantificateurs forment la base logique.
- La contraposée, l’absurde et les cas sont des outils puissants.
