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Travaux  Dirigés  N°2

Relations binaires & Matrices Booléennes

EL METHNI M.

Exercice I :

E={a, b, c, d, e, f, g, h} désigne un ensemble d’émissions de télévision. Le père, la mère et le fils d’une même famille ont chacun classé ces émissions par ordre de préférence :
         père : a, b, c, d, e, f, g, h
         mère : a, c, f, b, d, e, g, h
         fils : a, b, c, e, f, d, h, g
On se propose d’étudier l’existence d’un ordre de préférence pour l’ensemble de la famille. On examinera pour cela les idées suivantes :
1) On dira que l’émission x est préférée à l’émission y si elle l’est pour tous les membres de la famille. Représenter cette relation par son diagramme sagittal et sa matrice booléenne et donner ses propriétés.
2) On dira que l’émission x est préférée à l’émission y si au moins une personne de la famille préfère x à y. Représenter cette relation par son diagramme sagittal et sa matrice booléenne et donner ses propriétés.
3) On dira que l’émission x est préférée à l’émission y si la majorité de la famille préfère x à y. Représenter cette relation par son diagramme sagittal et sa matrice booléenne et donner ses propriétés. Cette dernière méthode mérite une réflexion plus approfondie, pourquoi ? Comparer avec certains systèmes d’élection que vous connaissez.
4) On considère que les membres de la famille ont noté les émissions de 0 à 7 ; on fait le total des notes et on classe les émissions d’après ce total. On obtient :

 

a

b

c

d

e

f

g

h

père

7

6

5

4

3

2

1

0

mère

7

4

6

3

2

5

1

0

fils

7

6

5

2

4

3

0

1

Total

21

16

16

9

9

10

2

1

 

Représenter la relation «x a une note supérieure ou égale à y » par son diagramme sagittal et sa matrice booléenne et donner ses propriétés. Que conclure ?

Exercice II :

E désigne un ensemble fini. R et S sont des relations binaires définies sur E, M et N sont leurs matrices booléennes respectives. Si R S  on notera M  N.
1) Donner la matrice booléenne de : Δ,
R, R-1, R S , R S , r(R), s(R), R οS , S οR  , R2 et Rk (kN)
Application :

 

 

 

 

 

 

2) Montrer que si R est réflexive alors R  R2  (M  M2 ). La réciproque est-elle vraie ?
3) Montrer que
R est transitive si et seulement si alors R2  R  (M2 M ).
4) Déduire de ce qui précède que si
R est un préordre alors R2 = R  (M2= M ).