{"id":19811,"date":"2025-06-24T11:56:00","date_gmt":"2025-06-24T15:56:00","guid":{"rendered":"https:\/\/notes.math.ca\/article\/sur-les-fonctions-inversibles-et-les-fonctions-en-general\/"},"modified":"2025-09-12T12:07:58","modified_gmt":"2025-09-12T16:07:58","slug":"sur-les-fonctions-inversibles-et-les-fonctions-en-general","status":"publish","type":"article","link":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/article\/sur-les-fonctions-inversibles-et-les-fonctions-en-general\/","title":{"rendered":"Sur les fonctions inversibles et les fonctions en g\u00e9n\u00e9ral"},"content":{"rendered":"<p>Il fut un temps o\u00f9 mon universit\u00e9 (Simon Fraser University) menait une enqu\u00eate sur les conditions d&#8217;emploi du corps professoral. L&rsquo;enqu\u00eate \u00e9tait plut\u00f4t ennuyeuse, mais elle donnait \u00e0 mes coll\u00e8gues l&rsquo;occasion de se plaindre du manque de temps pour la recherche, du soutien insuffisant de l&rsquo;administration, des classes surcharg\u00e9es, de la mauvaise ventilation, etc. Mais cette enqu\u00eate comportait \u00e9galement une question int\u00e9ressante : \u00ab Qu&rsquo;est-ce qui vous pla\u00eet dans votre travail \u00e0 SFU ? \u00bb. Comme cette question se trouvait \u00e0 la fin d&rsquo;un questionnaire de plusieurs pages, j&rsquo;ai r\u00e9pondu \u00ab la possibilit\u00e9 de skier en semaine \u00bb. Si les habitants de Vancouver savent de quoi je parle, le reste des Canadiens aura peut-\u00eatre besoin d&rsquo;une explication. Les trois montagnes locales de Vancouver sont bond\u00e9es le week-end, de sorte que seuls ceux qui ont des horaires de travail flexibles (ou les riches sans emploi) peuvent \u00e9chapper \u00e0 la foule et profiter des pistes en semaine.<\/p>\n<p>Blague \u00e0 part, je voudrais donner une r\u00e9ponse un peu plus s\u00e9rieuse \u00e0 la question de savoir ce que j&rsquo;aime dans mon m\u00e9tier d&rsquo;enseignant et de chercheur en math\u00e9matiques. C&rsquo;est <em>l&rsquo;occasion d&rsquo;approfondir ma compr\u00e9hension des math\u00e9matiques<\/em>.\u00a0 Et il y a toujours une occasion d&rsquo;approfondir les math\u00e9matiques que vous connaissez d\u00e9j\u00e0, ou que vous pensez conna\u00eetre.<\/p>\n<p>Je vais illustrer mon propos par un exemple.<\/p>\n<p>Quelles fonctions sont inversibles ? Autrement dit, quelles conditions doivent \u00eatre remplies pour qu&rsquo;une fonction ait une inverse ? J&rsquo;invite les lecteurs \u00e0 r\u00e9fl\u00e9chir \u00e0 leur propre r\u00e9ponse avant de poursuivre leur lecture.<\/p>\n<p>Cette question plut\u00f4t simple, \u00e0 laquelle un \u00e9l\u00e8ve du secondaire pourrait r\u00e9pondre, a donn\u00e9 lieu \u00e0 un d\u00e9saccord majeur entre moi-m\u00eame et un coll\u00e8gue tr\u00e8s respect\u00e9 et tr\u00e8s comp\u00e9tent. Alors que j&rsquo;affirmais avec v\u00e9h\u00e9mence que pour avoir une inverse, une fonction doit \u00eatre bijective (injective) et surjective, mon coll\u00e8gue soutenait avec passion que seule l&rsquo;injectivit\u00e9 \u00e9tait requise. Il convient de noter qu&rsquo;au moment o\u00f9 j&rsquo;\u00e9cris ces lignes, l&rsquo;IA est d&rsquo;accord avec moi, mais notre d\u00e9saccord a eu lieu avant que l&rsquo;IA ne devienne l&rsquo;arbitre ultime, et il existe de nombreuses ressources, y compris des manuels scolaires, qui soutiennent l&rsquo;une ou l&rsquo;autre des th\u00e8ses. Alors, qu&rsquo;en est-il exactement ? Ou plut\u00f4t, qui a raison ?<\/p>\n<p>Cela me rappelle une vieille parabole dans laquelle deux hommes s&rsquo;approchent d&rsquo;un rabbin pour lui demander son avis sur leurs arguments contradictoires. Le rabbin \u00e9coute attentivement le premier homme et lui dit : \u00ab Tu as raison \u00bb. Puis il \u00e9coute le deuxi\u00e8me homme et lui dit \u00e9galement : \u00ab Tu as raison \u00bb. Un troisi\u00e8me homme, qui a \u00e9t\u00e9 t\u00e9moin de la sc\u00e8ne, s&rsquo;approche du rabbin, perplexe, et lui dit : \u00ab Ils pr\u00e9sentent des points de vue contradictoires, ils ne peuvent pas avoir tous les deux raison ! \u00bb\u00a0 Ce \u00e0 quoi le rabbin r\u00e9pond : \u00ab En effet, tu as raison, mais&#8230; \u00bb.<\/p>\n<p>Pour en revenir aux conditions d&rsquo;inversibilit\u00e9 d&rsquo;une fonction, le point de vue \u00ab correct \u00bb d\u00e9pend de la d\u00e9finition (implicite) d&rsquo;une fonction. En fait, il existe deux d\u00e9finitions l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rentes, mais toutes deux accept\u00e9es par la communaut\u00e9 math\u00e9matique. L&rsquo;une est la \u00ab d\u00e9finition des paires ordonn\u00e9es \u00bb, c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;une fonction est un ensemble de paires ordonn\u00e9es qui est univalent. L&rsquo;unicit\u00e9 signifie qu&rsquo;un \u00e9l\u00e9ment ne peut appara\u00eetre en premi\u00e8re position dans plus d&rsquo;un couple ordonn\u00e9. Formellement, si (a,b) <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">in<\/span>\u00a0 f\u00a0 et (a,c) <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">in<\/span> f , alors b=c. L&rsquo;autre est la \u00ab d\u00e9finition par triplets \u00bb, c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;une fonction est un triplet (F, A, B), o\u00f9 A et B sont des ensembles et F est un ensemble univalent de couples ordonn\u00e9s (x,y) o\u00f9 x <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">in<\/span> A et y <span class=\"wp-katex-eq\" data-display=\"false\">in<\/span> B. Autrement dit, pour tout x dans A, il existe un y unique dans B (univalent) tel que (x,y) est un \u00e9l\u00e9ment de F. L&rsquo;ensemble A est le domaine de la fonction, B est le codomaine.<\/p>\n<p>Bien que la similitude soit \u00e9vidente, une diff\u00e9rence notable r\u00e9side dans la mention explicite du domaine et du codomaine dans la \u00ab d\u00e9finition triple \u00bb. Ainsi, l&rsquo;adoption (m\u00eame implicite) de cette derni\u00e8re d\u00e9finition n\u00e9cessite une bijection (\u00e0 la fois injection et surjection) pour l&rsquo;inversibilit\u00e9 de la fonction, tandis que dans le cas de la \u00ab d\u00e9finition par paires ordonn\u00e9es \u00bb, l&rsquo;injection suffit pour l&rsquo;existence d&rsquo;une inverse.<\/p>\n<p>Ces questions sont explor\u00e9es et illustr\u00e9es de mani\u00e8re claire dans Mirin, Milner, Wasserman et Weber, K. (2020) (demandez-moi une copie si vous ne pouvez pas vous la procurer facilement !). En fait, cet article sugg\u00e8re de \u00ab consulter Zazkis &amp; Marmur (2018) pour une explication plus approfondie \u00bb.<\/p>\n<p>C&rsquo;est l\u00e0 qu&rsquo;a commenc\u00e9 le d\u00e9saccord entre les auteurs et l&rsquo;\u00e9diteur concernant l&rsquo;exigence d&rsquo;inversibilit\u00e9, et les parties ont respectueusement convenu de ne pas \u00eatre d&rsquo;accord. Il est int\u00e9ressant de noter que mon enqu\u00eate informelle, qui consistait \u00e0 interroger plusieurs coll\u00e8gues math\u00e9maticiens, a sugg\u00e9r\u00e9 que les personnes ayant suivi une formation math\u00e9matique en Am\u00e9rique du Nord ont tendance \u00e0 affirmer que l&rsquo;injection est une exigence suffisante, tandis que celles ayant suivi une formation math\u00e9matique en Europe penchent plut\u00f4t pour la bijection. Confirmez-vous cette observation ?<\/p>\n<p>Enfin,<\/p>\n<p>Ces deux fonctions sont-elles \u00e9quivalentes ?<\/p>\n<p>g: R\u2192R, o\u00f9 g(x) = x<sup>2<\/sup><\/p>\n<p>h: R\u2192[0, \u221e), o\u00f9 h(x) = x<sup>2<\/sup><\/p>\n<p>Je pense que c&rsquo;est un bon exercice pour les \u00e9tudiants de premier cycle, qui, je l&rsquo;esp\u00e8re, suscitera un d\u00e9saccord et permettra de \u00ab mieux \u00bb comprendre ce qu&rsquo;ils avaient compris auparavant.<\/p>\n<p><em>R\u00e9f\u00e9rences:<\/em><\/p>\n<p>Mirin, A., Milner, F., Wasserman, N., &amp; Weber, K. (2020). On two definitions of \u2018function\u2019.\u00a0<em>For the learning of mathematics, 41<\/em>(3), 21-24.<\/p>\n<p>Zazkis R. &amp; Marmur O. (2018). Groups to the rescue: responding to situations of contingency. In Wasserman, N. (Ed.)\u00a0<em>Connecting Abstract Algebra to Secondary Mathematics, for Secondary Mathematics Teachers<\/em>, 363\u2014381. Springer.<\/p>\n","protected":false},"author":11,"template":"","section":[68],"keyword":[],"class_list":["post-19811","article","type-article","status-publish","hentry","section-notes-pedagogiques"],"toolset-meta":{"author-4-info":{"author-4-surname":{"type":"textfield","raw":""},"author-4-given-names":{"type":"textfield","raw":""},"author-4-honorific":{"type":"textfield","raw":""},"author-4-institution":{"type":"textfield","raw":""},"author-4-email":{"type":"email","raw":""},"author-4-cms-role":{"type":"textfield","raw":""}},"author-3-info":{"author-3-surname":{"type":"textfield","raw":""},"author-3-given-names":{"type":"textfield","raw":""},"author-3-honorific":{"type":"textfield","raw":""},"author-3-institution":{"type":"textfield","raw":""},"author-3-email":{"type":"email","raw":""},"author-3-cms-role":{"type":"textfield","raw":""}},"author-2-info":{"author-2-surname":{"type":"textfield","raw":""},"author-2-given-names":{"type":"textfield","raw":""},"author-2-honorific":{"type":"textfield","raw":""},"author-2-institution":{"type":"textfield","raw":""},"author-2-email":{"type":"email","raw":""},"author-2-cms-role":{"type":"textfield","raw":""}},"author-info":{"author-surname":{"type":"textfield","raw":"Zazkis"},"author-given-names":{"type":"textfield","raw":"Rina"},"author-honorific":{"type":"textfield","raw":""},"author-email":{"type":"email","raw":""},"author-institution":{"type":"textfield","raw":"Simon Fraser University"},"author-cms-role":{"type":"textfield","raw":""}},"unknown":{"downloadable-pdf":{"type":"file","raw":"https:\/\/notes.math.ca\/wp-content\/uploads\/2025\/06\/Sur-les-fonctions-inversibles-et-les-fonctions-en-general-\u2013-Notes-de-la-SMC.pdf","attachment_id":20040},"article-toc-weight":{"type":"numeric","raw":"3"},"author-surname":{"type":"textfield","raw":"Zazkis"},"author-given-names":{"type":"textfield","raw":"Rina"}}},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/article\/19811","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/article"}],"about":[{"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/article"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/11"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/article\/19811\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":20037,"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/article\/19811\/revisions\/20037"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=19811"}],"wp:term":[{"taxonomy":"section","embeddable":true,"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/section?post=19811"},{"taxonomy":"keyword","embeddable":true,"href":"https:\/\/notes.math.ca\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/keyword?post=19811"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}