Paire

Paire est un mot de 5 lettres formé à partir du mot Pair auquel on ajoute la lettre E.

Une paire est un ensemble qui comprend exactement deux éléments.

Remarques

Une paire qui contient deux éléments

a

{\displaystyle a}

et

b

{\displaystyle b}

se note

{

a

,

b

}

{\displaystyle \left\{a,b\right\}}

.

L'ordre d'écriture de la paire n'a pas d'importance:

{

a

,

b

}

=

{

b

,

a

}

{\displaystyle \{a,b\}=\{b,a\}}

. Ceci différencie la paire du couple.

Le cardinal d'une paire est 2.

L'ensemble

{

a

,

a

}

{\displaystyle \left\{a,a\right\}}

n'est pas une paire mais un singleton et se note aussi

{

a

}

{\displaystyle \left\{a\right\}}

.

Exemples

{

1

,

3

}

{\displaystyle \left\{1,3\right\}}

(avec une espace après la virgule) est la paire comprenant les entiers

1

{\displaystyle 1}

et

3

{\displaystyle 3}

.

{

sin

,

exp

}

{\displaystyle \left\{\sin ,\exp \right\}}

est une paire de fonctions.

{

{

1

}

,

{

1

,

2

}

}

{\displaystyle \left\{\{1\},\{1,2\}\right\}}

est une paire composée du singleton

{

1

}

{\displaystyle \left\{1\right\}}

et de la paire

{

1

,

2

}

{\displaystyle \left\{1,2\right\}}

.

{

5

,

A

}

{\displaystyle \left\{5,A\right\}}

est une paire composée du nombre

5

{\displaystyle 5}

et de l'élément

A

{\displaystyle A}

.

{

7

,

2

}

=

{

2

,

7

}

{\displaystyle \left\{7,2\right\}=\{2,7\}}

alors que

(

7

,

2

)

≠

(

2

,

7

)

{\displaystyle (7,2)\neq (2,7)}

Propriétés

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

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

a

{\displaystyle a}

et

b

{\displaystyle b}

l'existence d'une paire

{

a

,

b

}

{\displaystyle \{a,b\}}

et qui se fonde sur cette proposition.

Égalité de deux paires

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 propriétés

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 »).

Histoire

Von Neumann, dans son article de 1923, qui est un des premiers sur la théorie des ensembles, note les paires

(

a

,

b

)

{\displaystyle (a,b)}

, comme nous noterions aujourd'hui les couples. Remarquons qu'il définit l'entier

2

{\displaystyle 2}

comme étant la paire

{

∅

,

{

∅

}

}

{\displaystyle \left\{\varnothing ,\{\varnothing \}\right\}}

, qu'il écrit

(

O

,

(

O

)

)

{\displaystyle \left(\mathbf {O} ,(\mathbf {O} )\right)}

.

Notes et références

Notes

Références

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