Negation Propositions
1. **Énoncé du problème :**
Nous devons écrire la négation des propositions suivantes :
$$P_1 : (\exists x \in \mathbb{R}) ; (x^2 > 4 \ \text{et} \ x \in \mathbb{Z})$$
$$P_2 : (\exists x \in \mathbb{R}) (\forall y \in \mathbb{R}) : x - y > 1$$
$$P_3 : (\forall (x ; y) \in \mathbb{R}^2) \ (x + y > 2 \Rightarrow (x > 1 \ \text{ou} \ y > 1))$$
2. **Négation de chaque proposition :**
- Pour $P_1$ :
$$\neg P_1 : (\forall x \in \mathbb{R}), \neg (x^2 > 4 \ \text{et} \ x \in \mathbb{Z})$$
Ce qui équivaut à :
$$\forall x \in \mathbb{R}, (x^2 \leq 4 \ \text{ou} \ x \notin \mathbb{Z})$$
- Pour $P_2$ :
$$\neg P_2 : \neg (\exists x \in \mathbb{R})(\forall y \in \mathbb{R}) : x - y > 1$$
$$= (\forall x \in \mathbb{R})(\exists y \in \mathbb{R}) : x - y \leq 1$$
- Pour $P_3$ :
$$\neg P_3 : \neg (\forall (x,y) \in \mathbb{R}^2) (x + y > 2 \Rightarrow (x > 1 \ \text{ou} \ y > 1))$$
$$= (\exists (x,y) \in \mathbb{R}^2) \neg (x + y > 2 \Rightarrow (x > 1 \ \text{ou} \ y > 1))$$
Rappel : $A \Rightarrow B$ est équivalent à $\neg A \text{ ou } B$, donc sa négation est $A \text{ et } \neg B$.
Donc :
$$= (\exists (x,y) \in \mathbb{R}^2) (x + y > 2 \ \text{et} \ (x \leq 1 \ \text{et} \ y \leq 1))$$
3. **Étude de la vérité des propositions :**
- $P_1$ : Existe-t-il un $x \in \mathbb{R}$ tel que $x^2 > 4$ et $x \in \mathbb{Z}$ ?
Oui, par exemple $x=3$ car $3^2=9 > 4$ et $3 \in \mathbb{Z}$. Donc $P_1$ est vraie.
- $P_2$ : Existe-t-il un $x \in \mathbb{R}$ tel que pour tout $y \in \mathbb{R}$, $x - y > 1$ ?
Non, car pour un $x$ fixé, si on prend $y = x - 2$, alors $x - y = 2$ qui est supérieur à 1, mais si on prend $y = x + 10$, alors $x - y = -10 < 1$. Donc $P_2$ est fausse.
- $P_3$ : Pour tout $(x,y) \in \mathbb{R}^2$, si $x + y > 2$, alors $x > 1$ ou $y > 1$ ?
Vérifions un contre-exemple :
Prenons $x = 1.5$, $y = 0.6$, alors $x + y = 2.1 > 2$, et $x > 1$ est vrai, donc la condition est satisfaite.
Essayons $x = 0.9$, $y = 1.2$, $x + y = 2.1 > 2$, $y > 1$ est vrai.
Essayons $x = 0.8$, $y = 1.3$, pareil.
Essayons $x = 0.5$, $y = 1.6$, pareil.
Essayons $x = 0.9$, $y = 1.1$, pareil.
Essayons $x = 0.5$, $y = 1.4$, pareil.
Essayons $x = 0.9$, $y = 1.2$, pareil.
Essayons $x = 0.9$, $y = 1.1$, pareil.
Essayons $x = 0.9$, $y = 1.0$, $x + y = 1.9 \not> 2$, donc condition non applicable.
Il semble que la proposition soit vraie car si $x + y > 2$, au moins un des deux doit être supérieur à 1.
**Conclusion :**
- $P_1$ est vraie.
- $P_2$ est fausse.
- $P_3$ est vraie.