Montrer qu’il n’existe pas de bijection entre et .
Conclure quant à l’existence d’une bijection de dans .
Hints
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Solutions
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On va utiliser l’argument de la diagonale de Cantor.
Supposons par l’absurde qu’il existe une énumération de .
Pour tout , on note la suite des chiffres décimaux de , de sorte que
On définit l’application de dans par
Ainsi, ne possède aucun point fixe.
On considère alors le réel
où, pour tout ,
Par définition de , on a
Ainsi, pour tout , les développements décimaux de et de diffèrent au moins par leur -ième chiffre. Par conséquent,
On a donc , mais
ce qui contredit le fait que est une énumération de .
Ainsi, n’est pas dénombrable.
Comme , on en déduit que n’est pas dénombrable. Il n’existe donc aucune bijection de dans .
