Chapitre 1 : Ensemble de nombres

I. Les différents types de nombres

Vous avez vu les nombres suivants :

  - Les entiers naturels , leur ensemble se note . Ce groupe regroupe les entiers supérieurs ou égal à 0 .

   Exemples : 0 ; 1 ; 2 ; 3 ;...

  - Les entiers relatifs , leur ensemble se note . Il est composé de tous les entiers , positifs ou négatifs.

   Exemples : -3 ; -2 ; -1 ; 0 ; 1 ; 2 ; ...

  - Les nombres décimaux , leur ensemble se note 𝔻 . Ils peuvent s'écrire avec une partie décimale finie .

   Exemples : 1,35 ; 2,4 ; 123,456 ; 78

  - Les rationnels , leur ensemble se note . Ils peuvent s'écrire sous la forme a/b avec a entier et b entier non nul (b ≠ 0).

   Exemples : ⅓ ; ⅚ ; ⅒

  - Les nombres réels , leur ensemble se note . Il est composé de tous les rationnels et de tous les irrationnels .

   Exemples : π ; √2 ; ...

2 symboles à connaître

Symbole Signification
"inclus dans"
"appartient à"

Ces ensembles sont inclus les uns dans les autres :
𝔻

  Exemples :
   1 : 1∈ ℕ ; 1∈ ℤ ; 1∈ 𝔻 ; 1∈ ℚ ; 1∈ ℝ ;
   -3 : -3∉ ℕ ; -3∈ ℤ

II. Les intervalles de ℝ

(a ∈ ℝ ; b ∈ ℝ ; a < b)
L'étude des fonctions nécessite de définir certains sous-ensembles de ℝ.

1) Intervalles de ℝ

Ensemble des réels x tels que :
Représentation graphique
Intervalle
x ≤ b
] -∞ ; b ]
x < b
] -∞ ; b [
x ≥ b
[ a ; +∞ [
x > b
] a ; +∞ [
a ≤ x ≤ b
[ a ; b ]
a < x < b
] a ; b [
a ≤ x < b
[ a ; b [
a < x ≤ b
] a ; b ]

- On dit que le crochet est "ouvert" s'il n'est pas tourné vers le nombre. On dit que le crochet est "fermé", s'il est tourné vers le nombre.
- On dit qu'un intervalle est ouvert si les 2 crochets sont ouverts. On dit qu'un intervalle est fermé si les 2 crochets sont fermés.
- L'ensemble des réels peut se noter : ℝ = ] -∞ ; +∞ [

2) Union d'intervalles

La réunion de 2 intervalles I et J se note I ∪ J , c'est l'ensemble des réels appartenant à l'ensemble I OU à l'ensemble J.

Remarque :
En mathématiques, le "ou" n'est pas exclusif.
x ∈ I ∪ J veut dire x ∈ I ou x ∈ J ou x appartient à I ET à J.

Exemples :
   Représenter graphiquement les intervalles I et J donnés, puis déterminer I ∪ J.

   1. I = [ 2 ; 6 [ et J = [ -5 ; 4 ]
I ∪ J = [ -5 ; 6 [
   2. I = ] -∞ ; 5 [ et J = [ -1 ; 5 ]
I ∪ J = [ -℞ ; 5 [
  3. I = [ 1 ; 2 ] et J = ] 3 ; 4 ]
I ∪ J = [ 1 ; 2 ] ∪ ] 3 ; 4 ]

La réunion de 2 intervalles n'est pas toujours un intervalle.

3) L'intersection de 2 intervalles

L'intersection de 2 intervalles I et J se note I ∩ J. C'est l'ensemble des réels appartenant à I ET à J.

Exemples :
   En reprenant l'exemple du 2), donner I ∩ J.
   1. I = [ 2 ; 6 [ et J = [ -5 ; 4 ]
    I ∩ J = [ 2 ; 4 ]

   2. I = ] -∞ ; 1 [ et J = [ -1 ; 5 [
    I ∩ J = ∅ (ensemble vide)

   3. I = [ 1 ; 2 ] et J = ] 3 ; 4 ]
    I ∩ J = ∅